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コードのパフォーマンスの高速化

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N/A
N/A on 13 Aug 2018
Commented: N/A on 18 Aug 2018
下記のようなプログラムを作成しましたが、実行が完了するのに時間がかかりすぎてしまいます。どのようにプログラムを修正したら、時間が短縮されますか? M5を求める式は正しいものとします。
k=deg2rad(62.5);
m=-log(2)/log(cos(k));
wx=10;
wy=10;
fov=25;
H=2.5;
i=1;
j=1;
sita=deg2rad(45);
z = 0;
eor = zeros(0,91);
esitax = zeros(0,7687177771);
esitay = zeros(0,7687177771);
ex = zeros(0,7687177771);
ey = zeros(0,7687177771);
M5 = zeros(0,91);
for oR=0:1:90
eor(i)=oR;
minMRC5=100000;
for sitax=0:pi/180:pi/2
for sitay=0:pi/180:pi/2
for x=0:0.1:wx
for y=0:0.1:wy
esitax(j)=sitax;
esitay(j)=sitay;
ex(j)=x;
ey(j)=y;
OR=deg2rad(oR);
R11=-sin(-sitay)*cos(OR-sitax);
R12=-sin(OR-sitax);
R13=cos(-sitay)*cos(OR-sitax);
H1=sqrt((wx/2-x)^2+y^2+(H-z)^2);
%h11
cost11=(H-z)/H1;%cos(ΦT)
t11=acos(cost11);%ΦT
rad2t11=rad2deg(t11);
cosr11=(R11*(wx/2-x)+R12*(-y)+R13*(H-z))/H1;%cos(ΦR)
r11=acos(cosr11);%ΦR
rad2r11=rad2deg(r11);%ラジアンを度に変換する
if abs(rad2r11)>fov
cosr11=10e-6;
end
h11=((cost11^m)*cosr11)/(power(H1,2));
H2=sqrt((wx-x)^2+(wy/2-y)^2+(H-z)^2);
cost21=(H-z)/H2;%cos(ΦT)
t21=acos(cost21);%ΦT
rad2t21=rad2deg(t21);
cosr21=(R11*(wx-x)+R12*(wy/2-y)+R13*(H-z))/H2;%cos(ΦR)
r21=acos(cosr21);%ΦR
rad2r21=rad2deg(r21);%ラジアンを度に変換する
if abs(rad2r21)>fov
cosr21=10e-6;
end
h21=((cost21^m)*cosr21)/(power(H2,2));
H3=sqrt((wx/2-x)^2+(wy-y)^2+(H-z)^2);
cost31=(H-z)/H3;%cos(ΦT)
t31=acos(cost31);%ΦT
rad2t31=rad2deg(t31);
cosr31=(R11*(wx/2-x)+R12*(wy-y)+R13*(H-z))/H3;%cos(ΦR)
r31=acos(cosr31);%ΦR
rad2r31=rad2deg(r31);%ラジアンを度に変換する
if abs(rad2r31)>fov
cosr31=10e-6;
end
h31=((cost31^m)*cosr31)/(power(H3,2));
H4=sqrt(x^2+(wy/2-y)^2+(H-z)^2);
cost41=(H-z)/H4;%cos(ΦT)
t41=acos(cost41);%ΦT
rad2t41=rad2deg(t41);
cosr41=(R11*(-x)+R12*(wy/2-y)+R13*(H-z))/H4;%cos(ΦR)
r41=acos(cosr41);%ΦR
rad2r41=rad2deg(r41);%ラジアンを度に変換する
if abs(rad2r41)>fov
cosr41=10e-6;
end
h41=((cost41^m)*cosr41)/(power(H4,2));
H15=(1/(H^2));
COST21=H/sqrt((wx/2)^2+(wy/2)^2+H^2);
COSR25=10e-6;
H25=((COST21)^m*COSR25)/(((wx/2)^2+(wy/2)^2+H^2));
COST31=H/sqrt(wy^2+H^2);
COSR35=10e-6;
H35=((COST31)^m*COSR35)/(wy^2+H^2);
H45=H25;
H5=(H15+H25+H35+H45)^2;
H111=h11+h21+h31+h41;
SNRMRC5 = 10*log10((H111^2)/H5);
if SNRMRC5<=minMRC5
minMRC5=SNRMRC5;
end
j=j+1;
end
end
end
end
M5(i)=minMRC5;
i=i+1;
end
plot(eor,M5,'Color',[0.1010, 0.7, 0.933],'LineWidth',2.5);

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Accepted Answer

mizuki
mizuki on 13 Aug 2018
今回の場合,forループがたくさんあるのでおそらくそこに時間がかかっていると考えられます.実際にどの行が改善できそうなのか,まずはプロファイラを使って時間のかかっている箇所を探してみてください.プロファイラは
>> profile viewer
で起動,あるいはエディタタブの「実行および時間の計測」を実行して起動します.
これにより,各行の評価回数と,かかっている時間のレポートが生成されます. 数分レベルで時間がかかるものであれば,まずはループの回数を小さくして試してみてください.
ループの中で一つ一つ計算しているところはベクトル化(行列化)すると高速化できそうです.ベクトル化についてはこちらのビデオをご覧ください.

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jiro
jiro on 14 Aug 2018
推測ですが、 zeros で事前割り当てをしてますが、大きさ0の変数を割り当ててますので効果が見れないのかもしれません。
eor = zeros(0,91);
ではなく
eor = zeros(1,91);
のように変更してみてください。

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N/A
N/A on 16 Aug 2018
変更してみましたが、改善されませんでした。
jiro
jiro on 16 Aug 2018
Mizukiさんの回答にある手順に沿ってプロファイリングを行ってみてください。するとどの行に時間がかかっているかが分かりますので、その情報を記載してみてください。
N/A
N/A on 18 Aug 2018
了解しました。

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Atsushi Matsumoto
Atsushi Matsumoto on 17 Aug 2018
5重のFor Loopがあって、それぞれ結構大きなループ回数なのでかなりの計算時間がかかりますね。 &nbsp
ループ回数を減らすようにステップサイズを大きく取るわけには行きませんか?
例えば for sitay=0:pi/90:pi/2 といったように。
&nbsp
また、Forループをベクター化すると速くなるかもしれません。

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N/A
N/A on 18 Aug 2018
正確な理論検討をしたいので、スッテプサイズは細かく取らなければならないのですよ。

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