如何在Matlab中加速计算

Question

我正在尝试计算矩阵中单元格的所有参数，然后使用色彩映射表散射函数和视频写入器制作视频。我的代码很好，但是当我使用更高的n=64和N=241值时，它会花费很长的计算时间。

%% Implementing time loop
for k=2:N
    for i=1:n
        for j=1:n
            cell(i,j,k).threshold=cell(i,j,k-1).threshold+(-H1*M/P+cell....
                (i,j,k-1).activity*(H1+H2*cell(i,j,k-1).input)/D)*0.25;
            cell(i,j,k).exc_level=cell(i,j,k-1).exc_level+....
                ((cell(i,j,k-1).input+cell(i,j,k-1).exc_level)/K)*0.25;
            if cell(i,j,k-1).activity==0 &&....
                    cell(i,j,k).exc_level>cell(i,j,k).threshold
                cell(i,j,k).activity=1;
            elseif cell(i,j,k-1).activity==1 && cell(i,j,k-6).activity==0
                cell(i,j,k).activity=1;
            else
                cell(i,j,k).activity=0;
            end;
        end;
    end;
    for i=1:n
        for j=1:n
            [Z_coord1,Z_coord2,Z_act,Z_exc]=dendrite5(cell,i,j,n,k);
            cell(i,j,k).input=sum(Z_act.*Z_exc);
        end;
    end;
end;

我想为n=64和N=241计算这个时间循环。你能给我一些建议来加速我的代码吗？另外，我认为主要的问题在于函数dendrite5。下面是函数：

function [Z_coord1,Z_coord2,Z_act,Z_exc]=dendrite5(cell,i_0,j_0,n,k)

Z_coord1=zeros(1,i_0+6);
Z_coord2=zeros(1,i_0+6);
Z_act=zeros(1,i_0+6);
Z_exc=zeros(1,i_0+6);

for i=i_0-6:i_0+6
    for j=j_0-6:j_0+6
        [i_hex_0,j_hex_0]=grid2hex(i_0,j_0);
        [i_hex,j_hex]=grid2hex(i,j);
        [i_card,j_card]=hex2card(i_hex,j_hex);
        [i_0_card,j_0_card]=hex2card(i_hex_0,j_hex_0);
        if (i_card-i_0_card)^2+(j_card-j_0_card)^2<1.70^2
            [i_centered,j_centered]=boundary2(i,j,n);
            d=sqrt((i_card-i_0_card)^2+(j_card-j_0_card)^2);
            w=(2*0.85^2*acos(d/(2*0.85))-0.5*sqrt(4*0.85^2-d^2))/pi*0.85^2;
            Z_coord1=[Z_coord1 i_centered];
            Z_coord2=[Z_coord2 j_centered];
            Z_act=[Z_act cell(i_centered,j_centered,k).activity];
            Z_exc=[Z_exc w];
        end;
    end;
end;
% Z_coord1=Z_coord1(Z_coord1~=0);
% Z_coord1=Z_coord1(Z_coord1~=0);
% Z_coord1=Z_coord1(Z_coord1~=0);
% Z_coord1=Z_coord1(Z_coord1~=0);

代码已格式化

Answer 1

尝试向量化你的代码。MATLAB不编译代码。它是一个解释器。因此，

a = 1:1000000;
for i = a
   n = n+i;
end

比

a = 1:1000000;
sum(a)

如果你真的想加速你的代码，看看MEX文件(http://www.mathworks.com/help/matlab/create-mex-files.html)。它们允许你编写和编译C和C++代码，编译它并作为Matlab函数运行，就像那些快速的内置函数一样。

Answer 2

尝试在for循环外部初始化变量。这可能会有所帮助。

具体来说，请查看您的手机和Z_coord。我之所以提到最后一个，是因为当您这样做时，您将追加到数组中

Z_coord1 = [Z_coord1 i_center];

因此，它一直在增长。如果它变得“太大”，Matlab会显著减慢速度。同样的语句也适用于您的cell变量(这在3nexted for循环中)。如果在for循环之外创建它们，则已经分配了空间。