草庐IT

炸裂!让Python和C一样快,MIT推出新编译器,训练大数据集可提速5-10倍

文摘菌 2023-04-12 原文

​大数据文摘出品

Python太慢了!

除了这个缺点,Python可以说是有无数个优点,但就是这个缺点,让无数程序员吐槽不已。

现在,麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)的研究人员希望通过一个新的编译器来改变这种状况——Codon。

Codon 是一个新的基于 Python 的编译器,能让用户编写的 Python 代码,运行效率与 C 或 C++ 程序相当。

这很香了。

装上了涡轮增压的 Python

Python 的主要优势在于语法简单易学,这样许多非专业程序员也能体会到编码带来的乐趣。

“我们意识到,人们不一定想学习一门新语言或一种新工具,尤其是那些非技术人员。所以我们想,让我们把 Python 语法、语义和库合并到一个从头开始构建的新系统中。”Ariya Shajii  Codon 的新论文的主要作者。

这篇论文被发表在了第32届 ACM SIGPLAN 编译器构造国际会议上。

论文地址:https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/3578360.3580275

不像 C 和 C + + 这样的语言都带有一个编译器来优化生成的代码以提高性能,Python 是一个直译语言。为了让 Python 变得更快,人们付出了很多努力,研究小组说,这种方法通常采用“自上向下的方法”,即采用普通的 Python 实现,并结合各种优化或“即时”编译技术(一种在执行过程中编译对性能至关重要的代码片段的方法)。这些方法擅长于保持向后兼容性,但是这种方法也极大地限制了可以获得的加速种类。

Codon 则采取了更多的自下而上的方法,从头开始实施所有的东西,虽然有一些限制,但是更加灵活。

例如,Codon 虽然不能支持某些动态特性,但是可以使用优化和其他静态编译技术,这些技术从标准的 Python 优化流程开始就无法实现。

之前都没人做,难点在哪?

第一个难点就在于运行前的类型检查。

编译器执行的第一个关键步骤之一称为“类型检查”,即在程序中计算每个变量或函数的不同数据类型的过程。例如,一些可以是整数,一些可以是字符串,还有一些可以是浮点数ーー这是常规 Python 不会去做的。在普通的 Python 中,在运行程序时必须处理所有这些信息,这是使其运行速度如此之慢的因素之一。

Codon 的的解决方法在于,在运行程序之前进行类型检查。这允许编译器将代码转换为本机代码,从而避免了 Python 在运行时处理数据类型的所有消耗。

第二个难点在于编译器中的优化。

举个例子,如何使用插件实现一组特定于该某计算领域的优化?比如使用涉及到使用基因组序列和其他生物学数据的基因组学库。

Codon 的方法是生成一个可执行文件——让其以 C 或 C + + 的速度运行,甚至一旦应用了特定于领域的优化,运行速度甚至更快。

Codon 目前涵盖了 Python 的一个相当大的子集,不过它仍然需要合并几个动态特性,并扩大其 Python 库的覆盖范围。Codon 团队正在努力进一步缩小与 Python 的差距,并期待在未来几个月内发布几个新特性。Codon 目前在 GitHub 上公开可用。

GitHub:https://github.com/exaloop/codon

研究小组对密码顿进行了严格的测试,结果证明它超出了预期。

具体来说,他们采用了大约10个用 Python 编写的常用基因组学应用程序,并使用 Codon 编译它们,实现了比原始手工优化实现快5到10倍的速度。

除了基因组学,他们还探索了定量金融的应用,定量金融同样也需要也处理大数据集,并大量使用 Python,效果也非常显著。

同时,Codon平台还有一个并行后端,可以让用户编写可以明确编译为 GPU 或多核并行的Python 代码,而这些任务传统上需要一定的编程专业知识。

相关报道:

https://www.csail.mit.edu/news/python-based-compiler-achieves-orders-magnitude-speedups

https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/3578360.3580275

https://spectrum.ieee.org/python-compiler

有关炸裂!让Python和C一样快,MIT推出新编译器,训练大数据集可提速5-10倍的更多相关文章

  1. python - 如何使用 Ruby 或 Python 创建一系列高音调和低音调的蜂鸣声? - 2

    关闭。这个问题是opinion-based.它目前不接受答案。想要改进这个问题?更新问题,以便editingthispost可以用事实和引用来回答它.关闭4年前。Improvethisquestion我想在固定时间创建一系列低音和高音调的哔哔声。例如:在150毫秒时发出高音调的蜂鸣声在151毫秒时发出低音调的蜂鸣声200毫秒时发出低音调的蜂鸣声250毫秒的高音调蜂鸣声有没有办法在Ruby或Python中做到这一点?我真的不在乎输出编码是什么(.wav、.mp3、.ogg等等),但我确实想创建一个输出文件。

  2. Python 相当于 Perl/Ruby ||= - 2

    这个问题在这里已经有了答案:关闭10年前。PossibleDuplicate:Pythonconditionalassignmentoperator对于这样一个简单的问题表示歉意,但是谷歌搜索||=并不是很有帮助;)Python中是否有与Ruby和Perl中的||=语句等效的语句?例如:foo="hey"foo||="what"#assignfooifit'sundefined#fooisstill"hey"bar||="yeah"#baris"yeah"另外,类似这样的东西的通用术语是什么?条件分配是我的第一个猜测,但Wikipediapage跟我想的不太一样。

  3. java - 什么相当于 ruby​​ 的 rack 或 python 的 Java wsgi? - 2

    什么是ruby​​的rack或python的Java的wsgi?还有一个路由库。 最佳答案 来自Python标准PEP333:Bycontrast,althoughJavahasjustasmanywebapplicationframeworksavailable,Java's"servlet"APImakesitpossibleforapplicationswrittenwithanyJavawebapplicationframeworktoruninanywebserverthatsupportstheservletAPI.ht

  4. 华为OD机试用Python实现 -【明明的随机数】 2023Q1A - 2

    华为OD机试题本篇题目:明明的随机数题目输入描述输出描述:示例1输入输出说明代码编写思路最近更新的博客华为od2023|什么是华为od,od薪资待遇,od机试题清单华为OD机试真题大全,用Python解华为机试题|机试宝典【华为OD机试】全流程解析+经验分享,题型分享,防作弊指南华为o

  5. python - 如何读取 MIDI 文件、更改其乐器并将其写回? - 2

    我想解析一个已经存在的.mid文件,改变它的乐器,例如从“acousticgrandpiano”到“violin”,然后将它保存回去或作为另一个.mid文件。根据我在文档中看到的内容,该乐器通过program_change或patch_change指令进行了更改,但我找不到任何在已经存在的MIDI文件中执行此操作的库.他们似乎都只支持从头开始创建的MIDI文件。 最佳答案 MIDIpackage会为您完成此操作,但具体方法取决于midi文件的原始内容。一个MIDI文件由一个或多个音轨组成,每个音轨是十六个channel中任何一个上的

  6. 「Python|Selenium|场景案例」如何定位iframe中的元素? - 2

    本文主要介绍在使用Selenium进行自动化测试或者任务时,对于使用了iframe的页面,如何定位iframe中的元素文章目录场景描述解决方案具体代码场景描述当我们在使用Selenium进行自动化测试的时候,可能会遇到一些界面或者窗体是使用HTML的iframe标签进行承载的。对于iframe中的标签,如果直接查找是无法找到的,会抛出没有找到元素的异常。比如近在咫尺的例子就是,CSDN的登录窗体就是使用的iframe,大家可以尝试通过F12开发者模式查看到的tag_name,class_name,id或者xpath来定位中的页面元素,会抛出NoSuchElementException异常。解决

  7. python ffmpeg 使用 pyav 转换 一组图像 到 视频 - 2

    2022/8/4更新支持加入水印水印必须包含透明图像,并且水印图像大小要等于原图像的大小pythonconvert_image_to_video.py-f30-mwatermark.pngim_dirout.mkv2022/6/21更新让命令行参数更加易用新的命令行使用方法pythonconvert_image_to_video.py-f30im_dirout.mkvFFMPEG命令行转换一组JPG图像到视频时,是将这组图像视为MJPG流。我需要转换一组PNG图像到视频,FFMPEG就不认了。pyav内置了ffmpeg库,不需要系统带有ffmpeg工具因此我使用ffmpeg的python包装p

  8. Python 刷Leetcode题库,顺带学英语单词(31) - 2

    ValidPalindromeGivenastring,determineifitisapalindrome,consideringonlyalphanumericcharactersandignoringcases. [#125]Example:"Aman,aplan,acanal:Panama"isapalindrome."raceacar"isnotapalindrome.Haveyouconsiderthatthestringmightbeempty?Thisisagoodquestiontoaskduringaninterview.Forthepurposeofthisproblem

  9. python - 是否可以使用 Ruby 或 Python 禁用 anchor /引用来发出有效的 YAML? - 2

    是否可以在PyYAML或Ruby的Psych引擎中禁用创建anchor和引用(并有效地显式列出冗余数据)?也许我在网上搜索时遗漏了一些东西,但在Psych中似乎没有太多可用的选项,而且我也无法确定PyYAML是否允许这样做.基本原理是我必须序列化一些数据并将其以可读的形式传递给一个不是真正的技术同事进行手动验证。有些数据是多余的,但我需要以最明确的方式列出它们以提高可读性(anchor和引用是提高效率的好概念,但不是人类可读性)。Ruby和Python是我选择的工具,但如果有其他一些相当简单的方法来“展开”YAML文档,它可能就可以了。 最佳答案

  10. .net - .NET 将如何影响 Python 和 Ruby 应用程序? - 2

    我很好奇.NET将如何影响Python和Ruby应用程序。用IronPython/IronRuby编写的应用程序是否会非常特定于.NET环境,以至于它们实际上将变得特定于平台?如果他们不使用任何.NET功能,那么IronPython/IronRuby相对于非.NET同类产品的优势是什么? 最佳答案 我不能说任何关于IronRuby的东西,但是大多数Python实现(如IronPython、Jython和PyPy)都试图尽可能忠实于CPython实现。不过,IronPython正在迅速成为这方面的佼佼者之一,并且在PlanetPyth

随机推荐