Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
#渋谷java : Java の数学関数を計算速度的に極めたい
Search
KOMIYA Atsushi
April 23, 2016
Programming
7
1.4k
#渋谷java : Java の数学関数を計算速度的に極めたい
第十五回 #渋谷java
http://shibuya-java.connpass.com/event/29113/
での発表資料です。
KOMIYA Atsushi
April 23, 2016
Tweet
Share
More Decks by KOMIYA Atsushi
See All by KOMIYA Atsushi
#JJUG Java における乱数生成器とのつき合い方
komiya_atsushi
5
5.5k
#JJUG Fork/Join フレームワークを効率的に正しく使いたい
komiya_atsushi
0
550
[#JSUG] SmartNews における container friendly な Spring Boot アプリケーション開発
komiya_atsushi
1
11k
Java のデータ圧縮ライブラリを極める #jjug_ccc #ccc_c7
komiya_atsushi
4
5.2k
#devsumi 自然言語処理・機械学習によるファクトチェック業務の支援
komiya_atsushi
1
4.7k
SmartNews Ads における機械学習の活用とその運用 #mlops
komiya_atsushi
3
20k
GBDT によるクリック率予測を高速化したい #オレシカナイト vol.4
komiya_atsushi
5
1.4k
Maven central repository の artifact をランキングする #渋谷java
komiya_atsushi
0
1.5k
確率的データ構造を Java で扱いたい! #JJUG
komiya_atsushi
6
2.4k
Other Decks in Programming
See All in Programming
AI によるインシデント初動調査の自動化を行う AI インシデントコマンダーを作った話
azukiazusa1
1
750
Metaprogramming isn't real, it can't hurt you
okuramasafumi
0
100
NetBSD+Raspberry Piで 本物のPSGを鳴らすデモを OSC駆動の7日間で作った話 / OSC2026Osaka
tsutsui
1
100
今こそ知るべき耐量子計算機暗号(PQC)入門 / PQC: What You Need to Know Now
mackey0225
3
390
日本だけで解禁されているアプリ起動の方法
ryunakayama
0
290
24時間止められないシステムを守る-医療ITにおけるランサムウェア対策の実際
koukimiura
1
130
開発者から情シスまで - 多様なユーザー層に届けるAPI提供戦略 / Postman API Night Okinawa 2026 Winter
tasshi
0
210
カスタマーサクセス業務を変革したヘルススコアの実現と学び
_hummer0724
0
750
Fluid Templating in TYPO3 14
s2b
0
130
15年続くIoTサービスのSREエンジニアが挑む分散トレーシング導入
melonps
2
230
React 19でつくる「気持ちいいUI」- 楽観的UIのすすめ
himorishige
11
7.5k
疑似コードによるプロンプト記述、どのくらい正確に実行される?
kokuyouwind
0
390
Featured
See All Featured
A designer walks into a library…
pauljervisheath
210
24k
The Myth of the Modular Monolith - Day 2 Keynote - Rails World 2024
eileencodes
26
3.3k
Why You Should Never Use an ORM
jnunemaker
PRO
61
9.7k
"I'm Feeling Lucky" - Building Great Search Experiences for Today's Users (#IAC19)
danielanewman
231
22k
First, design no harm
axbom
PRO
2
1.1k
The Mindset for Success: Future Career Progression
greggifford
PRO
0
240
Winning Ecommerce Organic Search in an AI Era - #searchnstuff2025
aleyda
1
1.9k
Applied NLP in the Age of Generative AI
inesmontani
PRO
4
2.1k
Helping Users Find Their Own Way: Creating Modern Search Experiences
danielanewman
31
3.1k
Practical Tips for Bootstrapping Information Extraction Pipelines
honnibal
25
1.7k
The Spectacular Lies of Maps
axbom
PRO
1
530
CSS Pre-Processors: Stylus, Less & Sass
bermonpainter
359
30k
Transcript
Java ͷֶؔΛ ܭࢉతʹۃΊ͍ͨ ौ୩ Java 15th, 2016-04-23 KOMIYA Atsushi
͓·͑ͩΕΑ
KOMIYA Atsushi @komiya_atsushi
None
Spark ຊΛॻ͖·ͨ͠ͷͰ ΑΖ͚͠Εͥͻ͝ߪೖ͍ͩ͘͞ʂ
ࠓͷτϐοΫ
Java ͷֶؔ
java.lang.Math ͔Β࢝Ίͯ Java ͷֶؔͷܭࢉΛ ٻ͍͖ͯ͠·͢
Implementations of Math functions in JDK
java.lang.Math & java.lang.StrictMath
JDK ඪ४ͷֶؔ • ֶؔͷ࣮ͱͯ͠ java.lang.Math ͱ java.lang.StrictMath ͕ఏڙ͞Ε͍ͯΔ • ͦΕͧΕԿ͕ҧ͏ͷ͔ʁ
java.lang.StrictMath • https://docs.oracle.com/javase/jp/8/docs/api/java/lang/ StrictMath.html ΑΓ • ʮJavaϓϩάϥϜͷҠ২ੑΛอͭͨΊʹɺ͜ͷύοέʔδʹ͋ΔҰ ෦ͷؔͷఆٛɺطଘͷΞϧΰϦζϜͱಉҰͷܭࢉ݁ՌΛग़ ͢͜ͱ͕ٻΊΒΕ͍ͯ·͢ɻ͜͏ͨ͠ΞϧΰϦζϜɺ༗໊ͳωο τϫʔΫɾϥΠϒϥϦͰ͋Δnetlib͔ΒʮFreely
Distributable Math Libraryʯ(fdlibm)ύοέʔδͱͯ͠ೖखՄೳͰ͢ɻ͜ΕΒͷΞϧΰ ϦζϜCݴޠͰهड़͞Ε͓ͯΓɺͯ͢ͷුಈখԋࢉ͕Java ͷුಈখԋࢉϧʔϧʹै࣮ͬͯߦ͞ΕΔͷͱݟͳ͞Ε· ͢ɻʯ
java.lang.StrictMath • ҟͳΔϓϥοτϑΥʔϜ (OS, CPU ͳͲ) ʹ ͓͍ͯɺϏοτύλʔϯͷϨϕϧͰಉ݁͡Ռ ͕ฦ͞ΕΔ͜ͱ (࠶ݱੑ)
͕อূ͞Ε͍ͯΔ • ੑೳೋͷ࣍
java.lang.Math • https://docs.oracle.com/javase/jp/8/docs/api/ java/lang/Math.html ΑΓ • ʮStrictMathΫϥεͷҰ෦ͷϝιουͱҟͳ ΓɺMathΫϥεͷՁؔͷͯ͢ͷ࣮ɺ ϏοτରϏοτͷಉ݁͡ՌΛฦ͢Α͏ʹఆٛ͞Ε ͍ͯ·ͤΜɻ͜ͷΏΔ͔͞ʹΑͬͯɺݫີͳ࠶ݱ
ੑ͕ཁٻ͞Εͳ͍࣮ʹ͓͍ͯύϑΥʔϚϯεͷ ্͕ՄೳʹͳΓ·͢ɻʯ
java.lang.Math • CPU ʹґଘ໋ͨ͠ྩͳͲར༻͠ͳ͕Βɺ ΑΓΑ͍ੑೳΛఏڙ͢Δ • ͨͩ͠ʮਖ਼֬͞ʯΛ٘ਜ਼ʹ͢ΔΘ͚Ͱͳ͍ • ࣮༷తʹʮਖ਼֬͞ʯʮ୯ௐੑʯ͕ཁٻ ͞Ε͍ͯΔ
Alternatives of java.lang.Math
commons-math3 org.apache.commons:commons-math3:3.6.1
commons-math3 • FastMath Ϋϥε͕ఏڙ͞Ε͍ͯΔ • java.lang.Math ͱಉ͡ϝιουߏ • ΑΓ͘ɺ͔ͭਫ਼͕ߴ͍͜ͱΛᨳ͍ͬͯΔ •
JIT ʹΑΔ࠷దԽΛલఏͱ͠ɺ·ͨେ͖Ίͷ ϧοΫΞοϓςʔϒϧΛར༻ͯ͠ߴԽΛਤͬ ͍ͯΔ
jafama net.jafama:jafama:2.1.0
jafama • ͪ͜Β FastMath Ϋϥε͕ఏڙ͞Ε͍ͯΔ • 1e-15 (0.000000000000001) ͷਫ਼Β͍͠ •
JIT ʹΑΔ࠷దԽΛલఏͱ͍ͯ͠Δ • ਫ਼Λ٘ਜ਼ʹͨ͠ɺֶؔͷߴ࣮ఏڙ͞ Ε͍ͯΔ • xxxQuick() ͷΑ͏ʹɺ”Quick” ͷαϑΟοΫε͕ ͍͍ͯΔ
Comparison: performance
ܭࢉͷൺֱ • java.lang.Math ͱ commons-math3, jafama ͱΛൺֱ͢Δ • jmh ͰεϧʔϓοτΛܭଌ͢Δ
• ࣍ͷֶؔͦΕͧΕʹ͍ͭͯܭଌ͢Δ • log, log1p, exp, tanh, pow, sqrt • ػցֶशͷ࣮ʹͯΑ͘ར༻͢Δؔ܈Ͱ͢ • ֶؔʹɺεέʔϧͷҟͳΔҾΛෳ༻ҙ͢Δ • ಛఆͷ (۠ؒ) ʹରԠͨ͠࠷దԽ࣮͕͞Ε͍ͯΔ߹ ͕͋ΔͨΊ
ϕϯνϚʔΫϓϩάϥϜ https://github.com/komiya-atsushi/ java-playground/tree/master/math- functions
log
log • commons-math3 ͕಄ͻͱͭൈ͖Μग़͍ͯΔ • 1.234 ͷҾΛ༩͑ͨͱ͖ͷੑೳ͕ҟৗత ʹඈͼൈ͚͍ͯΔ͚Ͳɺ͜ΕΘΓͱී௨ Ͱ͢ •
jafama ͱ jdk ΄΅ಉ͡ੑೳ
log1p
log1p • log ͱҟͳΓɺjafama ͕ѹతʹΑ͍ • jdk ͱ commons-math3 େࠩͳ͍͕ɺ
jdk > commons-math3 Ͱ͋Δ • commons-math3 ͷ log ͷ݁ՌԿͩͬͨ ͷ͔…
exp
exp • commons-math3, jafama ͱʹɺҾ͕େ͖ ͘ͳΔʹͭΕͯੑೳ͕ߴ·Δ • ಛʹ jafama શൠతʹੑೳ͕Α͍
• ҰํͰ jdk …
tanh
tanh • ͍ͣΕͷ࣮ɺҾͷεέʔϧ͕େ͖͘ͳ Δͱɺੑೳ͕Α͘ͳΔ • jafama > commons-math3 > jdk
sqrt
sqrt • େࠩͳ͍ • ͲΕΛͬͯ΄ͱΜͲಉ͡
pow
pow • jafama ϐʔΩʔͰ͋Δ͕ɺશମతʹ༏Ε͍ͯ Δ • jdk ϐʔΩʔա͗Δ • power
͕খ͍͞߹ commons-math3 ΑΓ Α͍ੑೳͰ͋Δ • commons-math3 ຌ༱
Comparison: accuracy
ܭࢉਫ਼ͷൺֱ • java.lang.StrictMath ʹ͓͚Δ࣮ͷΓͱൺֱ͢Δ • (StrictMath ͷ͕ਖ਼͍͠Θ͚Ͱͳ͍ͷ͕ͩ…) • Γಉ࢜ͷࠩʹର͠ɺStrictMath ଆͷΓΛ
ͱׂͯ͠߹Λܭࢉ͢Δ • ͦͷׂ߹ͷฏۉઈରͱ࠷େͰਫ਼ΛݟͯΈΔ • Ҿͷݻఆͤͣɺཚੜͨ͠ͷΛ༩͑Δ
Result: average DPNNPOTNBUI KBGBNB MPH & & MPHQ & &
FYQ & & UBOI & & TRSU & &
Result: maximum DPNNPOTNBUI KBGBNB MPH & & MPHQ & &
FYQ & & UBOI & & TRSU & &
Result • ͍ͣΕʹ͓͍ͯɺେ͖ͳࠩҟ͕͋ΔΘ͚Ͱ ͳ͍ • 1e-15 ͷਫ਼อূͰ͖ͦ͏ • jafama ʹ͍ͭͯɺStrictMath
ͷΓͱҟ ͳΔ͜ͱ͕ଟ͍ʹ͋Γͦ͏
Conclusion
·ͱΊ • ʮۜͷؙଘࡏ͠ͳ͔ͬͨʯ • “FastMath” ͱ໊͍ͬͯͯɺͯ͢ͷֶؔ ͷ࣮ʹ͓͍ͯ JDK ͷ࣮ΑΓ༏Ε͍ͯΔɺͱ ͍͏Θ͚Ͱͳ͍
• ·ͨɺֶؔʹ༩͑ΔҾ࣍ୈͰੑೳ͕େ͖͘ҟΔ ͜ͱ͋Γ͏Δ • ϢʔεέʔεʹԠͯ͡ɺ֤छ࣮Λ͍͚Δ͜ͱ͕ ඞཁ
Thank you!