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
CPUをあたたかくする競プロ事例集
Search
Takaaki Sato
February 26, 2021
Programming
1
1.7k
CPUをあたたかくする競プロ事例集
フューチャー社「LT大会#11~冬のぽかぽかテックトーク~」発表資料
Takaaki Sato
February 26, 2021
Tweet
Share
Other Decks in Programming
See All in Programming
テストコードはもう書かない:JetBrains AI Assistantに委ねる非同期処理のテスト自動設計・生成
makun
0
240
Zendeskのチケットを Amazon Bedrockで 解析した
ryokosuge
3
290
奥深くて厄介な「改行」と仲良くなる20分
oguemon
1
510
Design Foundational Data Engineering Observability
sucitw
3
190
「待たせ上手」なスケルトンスクリーン、 そのUXの裏側
teamlab
PRO
0
480
MCPでVibe Working。そして、結局はContext Eng(略)/ Working with Vibe on MCP And Context Eng
rkaga
5
2.2k
Azure SRE Agentで運用は楽になるのか?
kkamegawa
0
2k
AIコーディングAgentとの向き合い方
eycjur
0
270
時間軸から考えるTerraformを使う理由と留意点
fufuhu
15
4.6k
Tool Catalog Agent for Bedrock AgentCore Gateway
licux
6
2.3k
プロポーザル駆動学習 / Proposal-Driven Learning
mackey0225
2
1.2k
基礎から学ぶ大画面対応(Learning Large-Screen Support from the Ground Up)
tomoya0x00
0
410
Featured
See All Featured
4 Signs Your Business is Dying
shpigford
184
22k
Large-scale JavaScript Application Architecture
addyosmani
512
110k
Helping Users Find Their Own Way: Creating Modern Search Experiences
danielanewman
29
2.9k
Intergalactic Javascript Robots from Outer Space
tanoku
272
27k
Templates, Plugins, & Blocks: Oh My! Creating the theme that thinks of everything
marktimemedia
31
2.5k
A Tale of Four Properties
chriscoyier
160
23k
Save Time (by Creating Custom Rails Generators)
garrettdimon
PRO
32
1.5k
The World Runs on Bad Software
bkeepers
PRO
70
11k
"I'm Feeling Lucky" - Building Great Search Experiences for Today's Users (#IAC19)
danielanewman
229
22k
A Modern Web Designer's Workflow
chriscoyier
696
190k
The Language of Interfaces
destraynor
161
25k
Product Roadmaps are Hard
iamctodd
PRO
54
11k
Transcript
CPUをあたたかくする 競プロ事例集 佐藤尭彰
自己紹介 ◦ 佐藤 尭彰 (たかあき) ◦ 競技プログラミングで Future から計 7
万円 貰った
自己紹介 ◦ 佐藤 尭彰 (たかあき) ◦ 競技プログラミングで Future から計 7
万円弱貰った ◦ HTTF 19’ 6万 ◦ HTTF 21’ 1万 賞金が給与扱いになって税金が引かれた
競技プログラミングとは? ◦ くわしくは前回の LT 大会を見ましょう 2021/2/26 https://future-architect.github.io/articles/20200923/
競技プログラミングとは? (アルゴ限定) ◦2 秒で答えを出すためにアルゴリズムレベルで最適化をする ◦ そのためなら、 ジャッジを壊す以外 何をやってもいい ◦ 何をやってもいい
テーマ ◦ぽかぽかテックトーク ◦「あたたかい話」 ◦CPUを極限まで あたたかく できる、 競プロ界の「王道」「邪道」たちを紹介
あたたか度 ☆ ◦ Bit をいっぱい扱いたい ◦ 言語にもよるが、真偽値型は 1 byte (以上)
を専有する ◦ C# とかは int 並に 4 byte 持っていく ◦ 0・1の 2 値なら 1 bit でいいはず std::bitset<N> ◦ C++における、N bit のビット列を効率的に扱う仕組み ◦ [] でアクセスできて == で等値比較ができてビット演算子が定義済 ◦ べんり!
王道はここまで
あたたか度 ☆☆ ◦ 数値をいっぱい扱いたい ◦ 言語にもよるが、浮動小数点型は 8 byte を専有する ◦
今どき 32bit float がデフォルトの言語ってあるんですかね…? ◦ そんな時、何を使えばいいでしょうか?
あたたか度 ☆☆ ◦ SIMD化 ◦ 1命令で複数の数に同じ処理を行ったり行わなかったりできる ◦ 強制的な定数倍高速化でCPUをあたたかくする ◦ 幾つかのジャッジは
AWS 上で動いているので AVX512 まで使える ◦ とてもあたたかい
あたたか度 ☆☆ ◦ GCCだと非常に簡単 #pragma GCC optimize ("Ofast") #pragma GCC
target ("avx512f") ◦ あとは素直な for 文を書く
実際にやってみた ◦ABC033D 三角形の分類 ◦ N (< 2000) 個の平面座標格子点のうち任意の 3 点で三角形を作る。
それが鈍角・直角・鋭角三角形のどれになるかを分類して数をカウントし、 それぞれの個数を出力せよ。 ただし任意の 3 点は同一直線上にない (= 3 点を選べば必ず三角形ができる)。 ◦ O(N^3) 時間では間に合わなさそうな制約
実際にやってみた ◦O(N^3) 解法 本当は通らないはずの嘘解法 ◦ {鈍角, 直角, 鋭角}三角形となるかどうかは、内角が最大の頂点に依存する → min(cos
α, cos β, cos γ) の符号が {負, 0, 正} になっていればよい。 → 各辺をベクトルと見て、角を挟む2辺の内積を取ればOK ( |a||b| > 0 は符号に関係ないので無視できる ) ◦ N(N-1)(N-2)/6 個の全組合せに対して調べる https://gakuen.gifu-net.ed.jp/~contents/museum/vector/page120_3.html
実際にやってみた ◦ 提出 https://atcoder.jp/contests/abc033/submissions/20473077 https://atcoder.jp/contests/abc033/submissions/20473067
他の言語におけるSIMD ◦ Python だと numpy を利用すれば SIMD が効く (ことが多い) ◦
特に行列演算なら (Open)BLAS が裏で動くので速い ◦ たまに出る行列累乗系の問題は SIMD を考慮しない制約が付いているので、 ほかにも行列演算が早い言語なら雑に書いても許される • はやい • 書きやすい • 起動に1秒かかる ←ぽんこつ
◦ さて
あたたか度 ☆☆☆ ◦ SIMD化すごい ◦ 手動でも書きたくなりませんか
あたたか度 ☆☆☆☆ ◦ intrinsic ◦ GCC には SIMD 命令を呼べる built-in
関数がある https://www.officedaytime.com/simd512/
あたたか度 ★★★★★★★★★★★★ ◦ intrinsic ◦ なんと AtCoder でもちゃんと使える ◦ 去年の言語アップデートでしれっと使えるようになったらしい
◦ これでもう asm に頼らなくてもいい!! ◦ SIMD を手動実装して圧倒的成長!
実際にやってみた いつもの SIMD召喚の呪文
実際にやってみた いつもの SIMD召喚の呪文 遅くなりました https://atcoder.jp/contests/abc033/submissions/20488733
制約を見直す ◦ -10,000 ≦ x_i, y_i ≦ 10,000 ◦ 各辺の座標の差は
2 万以下 ◦ int16_t ◦ VPMADDWD https://www.officedaytime.com/simd512/simdimg/si.php?f=pmaddwd
実際にやってみた いつもの 8/16bit 召喚の呪文
実際にやってみた いつもの 8/16bit 召喚の呪文 勝利!! https://atcoder.jp/contests/abc033/submissions/20496215
みんなも SIMD をつかって、 想定解法外のゴリ押し CPUをあたたかく しよう!
ご清聴ありがとうございました ◦ Q. SIMD以外のゴリ押しはないのか ◦ A. 色々あるけど実力が足りないので使ったことがない