Wie beschleunigt man diese Art von Doppel-For-Schleife?

Question

Ich programmiere eine expectation-maximization algorithm mit R. Um die Berechnung zu beschleunigen, möchte ich diesen Engpass vektorisieren. Ich weiß, dass N etwa hundert mal k ist.

MyLoglik = 0 
for (i in c(1:N)) 
{ 
for (j in c(1:k)) 
{ 
    MyLoglik = MyLoglik + MyTau[i,j]*log(MyP[j]*MyF(MyD[i,], MyMu[j,], MyS[[j]])) 
} 
} 

Es gibt auch diese Liste von Matrizen:

MyDf.list <- vector("list", k) 
for(i in 1:k) 
{ 
MyDf.list[[i]] <- matrix(0,d,d) 
for (j in c(1:N)) 
{ 
    MyDf.list[[i]] = MyDf.list[[i]] + MyTau[j,i]*as.numeric((MyD[j,]-MyMu[i,])) %*% t(as.numeric(MyD[j,]-MyMu[i,])) 
} 
MyDf.list[[i]] = MyDf.list[[i]]/MyM[i] 
} 

---

Ich habe mit ein wenig beschleunigt Dinge:

MyLoglik = 0 
for (j in c(1:k)) 
{ 
MyR= apply(MyD, 1, function(x) log(MyP[j]*MyF(x, MyMu[j,], MyS[[j]]))) 
MyLoglik = MyLoglik + sum(MyTau[,j]*MyR) 
} 

und:

d = dim(MyD)[2] 
MyDf.list <- vector("list", k) 
for(i in 1:k) 
{ 
MyDf.list[[i]] <- matrix(0,d,d) 
MyR= apply(MyD, 1, function(x) as.numeric((x-MyMu[i,])) %*% t(as.numeric(x-MyMu[i,]))) 
MyDf.list[[i]] = matrix(rowSums(t(MyTau[,i]*t(MyR)))/MyM[i],d,d) 
} 

Answer 1

Für die erste nehme ich an, MyF ist eine Funktion, die Sie gemacht haben? Wenn Sie sicherstellen können sie Ihre Matrizen und Listen als Ein- und Ausgang eine Matrix nehmen, Sie so etwas wie tun könnte:

MyLoglik = sum(MyTau%*%log(MyP)) + sum(MyTau*log(MyF(MyD, MyMu, MyS))) 

Für die zweite, denke ich, weil Sie es als Liste tun wird es sein, schwieriger zu vektorisieren. Vielleicht könnte man anstelle einer Liste von Matrizen ein 3-dimensionales Array haben? Also hat MyDf.array [i, j, k] Dimensionen N, d, d (oder d, d, N).

Answer 2

Sie können sich auf der Arbeit in der inneren Schleife fertig geschnitten, wenn die Dinge symmetrisch sind: A[i,j] = A[j,i]

Answer 3

Ich hasse es zu früh zu schlagen sogar vor, aber das ist die Art von Dingen, wo in R einen C-Erweiterungsbau könnte Sinn machen. Für Matrizen mit definierter (bekannter) Größe (die du hier hast!), Sind C-Erweiterungen nicht das hart bauen, das verspreche ich dir! Das bösartigste Bit hier wäre wahrscheinlich in "myF"

übergeben. Mein R-Wissen ist ziemlich veraltet, aber für Schleifen (besonders wie diese!) War früher brutal.

Vielleicht Timing und herauszufinden, welcher Teil langsam ist, würde helfen? Ist es myF? Was, wenn du es zu einer Identität änderst?