利用Psyco提升Python运行速度

2019-10-05 11:44:15王冬梅

本处理候选项的第二遍测试中。我只添加了 psyco.bind(main) 这一行,而不是添加一个总的 psyco.jit() 调用,因为 main() 函数确实要循环多次(但是仅利用了最少的整数运算)。这里的结果名义上要比前面好。这种方法将正常的运行时间削减了十分之几秒,在较大的输入版本的情况下削减了数秒钟。但是仍然没有引入瞩目的结果发生(但也没产生什么害处)。

为进行更恰当的 Psyco 测试,我搜寻出我在以前的文章里编写的一些神经网络代码(请参阅“参考资料”)。这个“代码识别器(code_recognizer)”应用程序可以经“训练”用于识别不同编程语言编写的不同 ASCII 值的可能分布情况。类似于这样的东西可能在猜测文件类型方面(比方说丢失的网络信息包)将很有用;但是,关于“训练”些什么,代码实际上完全是通用的 - 它能很容易地学会识别面孔、声音或潮汐模式。任何情况下,“代码识别器”都基于 Python 库 bpnn,Psyco 4.0 分发版也包含(以修正的形式)了该库作为测试用例。在本文中,对“代码识别器”要重点了解它做了许多浮点运算循环并花费了很长的运行时间。这里我们已经有了一个能用于 Psyco 测试的好的候选用例。
使用了一段时间后,我建立了有关 Psyco 用法的一些详细信息。对于这种只有少量类和函数的应用程序,使用即时绑定还是目标绑定没有太大区别。但最佳的结果是,通过有选择性地绑定最优化类,仍可得到几个百分点的改进。然而,更值得注意的是要理解 Psyco 绑定的作用域,这一点很重要。
code_recognizer.py 脚本包括类似于下面的这些行:

从 bpnn 导入 NN
class NN2(NN):
# customized output methods, math core inherited
也就是说,从 Psyco 的观点来看,有趣的事情在类 bpnn.NN 之中。把 psyco.jit() 或 psyco.bind(NN2) 添加到 code_recognizer.py 脚本中起不了什么作用。要使 Psyco 进行期望的优化,需要将 psyco.bind(NN) 添加到 code_recognizer.py 或者将 psyco.jit() 添加到 bpnn.py。与您可能假设的情况相反,即时优化不在创建实例时或方法运行时发生,而是在定义类的作用域内发生。另外,绑定派生类不会专门化其从其它地方继承的方法。
一旦找到适当的 Psyco 绑定的细微的详细信息,那么加速效果是相当明显的。使用参考文章中提供的相同测试用例和训练方法(500 个训练模式,1000 个训练迭代),神经网络训练时间从 2000 秒左右减到了 600 秒左右 - 提速了 3 倍多。将迭代次数降到 10,加速的倍数也成比例降低(但对神经网络的识别能力无效),迭代的中间数值也会如此变化。
我发现使用两行新代码就能将运行时间从超过半小时减到 10 分钟左右,效果非常显著。这种加速仍可能比 C 编写的类似应用程序的速度慢,而且它肯定比几个独立的 Psyco 测试用例所反映出的 100 倍加速要慢。但是这种应用程序是相当“真实的”,而且在许多环境中这些改进已经是够显著的了。