SwiftでよりSwiftyに

Kanagawa.swiftで登壇した時の資料です

Transcript

1. © DMM © DMM Swiftでよりswiftyに swifty codeを書こう 野瀬田　裕樹（@ynoseda） 2024/11/3
2. © DMM 2 注：この資料は今年の3月頃に作成しました （風邪ひいて登壇キャンセルした時のやつ）
3. © DMM 3 一応さっきXcode16でも警告なく動くことは確認しました
4. © DMM 野瀬田　裕樹（@ynoseda） 2023年9月 合同会社DMM.com 中途入社 開発統括本部　アプリ開発室 自己紹介 4
5. © DMM 5 Swiftで書くならswiftyなコードを書きたいですよね？
6. © DMM 6 今回の発表を機にswiftyなコードを書きましょう！
7. © DMM 7 と言いつつも
8. © DMM 8 swiftyなコードって何
9. © DMM swiftyという単語の意味 9
10. © DMM 10 swiftyなコード = Swiftらしいコード
11. © DMM 11 swiftyなコード ≠ Swiftらしいコード
12. © DMM 12 swiftyなコード = 素早いコード
13. © DMM swiftyなコードを書こう 素早いと言っても色んな種類がある • 実行時間が短い • ビルド時間が短い • 理解に要する時間が短い（Swiftらしいコードはここに入る） 13
14. © DMM swiftyなコードを書こう 素早いと言っても色んな種類がある • 実行時間が短い • ビルド時間が短い • 理解に要する時間が短い（Swiftらしいコードはここに入る） 14
15. © DMM 適当な大きいサイズの連立一次方程式を解く 実行時間が長い処理のお題 15
16. © DMM 16 どうやって連立一次方程式を解くか？
17. © DMM ガウスの消去法 17 ピボット選択は省略
18. © DMM ガウスの消去法 18
19. © DMM ガウスの消去法 19
20. © DMM ガウスの消去法のパフォーマンス 20 前提条件 • 先ほどのコードに部分ピボット選択を追加 • 解がわかりやすいよう係数行列は → を使用 ◦ 例えば定数ベクトルを全て12にすると、 奇数次元のとき解が6, 0, 6, …, 0, 6のように 6と0の繰り返しになる • 501次元でパフォーマンスを計測
21. © DMM ガウスの消去法のパフォーマンス 21 結果 • 平均12.139秒（501次元） • これをSwiftyにしよう！！
22. © DMM Accelerateフレームワークで解いてみよう 22
23. © DMM • 自前実装しなくても、Swiftには専用の数値計算ライブラリがある • Accelerateフレームワークでは、dgesv_という関数で連立一次方程式 が解ける！ Accelerateフレームワークで解いてみよう 23
24. © DMM Accelerateフレームワークで解いてみよう 24
25. © DMM Accelerateフレームワークで解いてみよう 25
26. © DMM Accelerateフレームワークで解いてみよう 26
27. © DMM dgesv_のパフォーマンス 27 結果 • 平均0.003秒（501次元） • 圧倒的スピード
28. © DMM dgesv_のパフォーマンス 28 結果 • 平均14.353秒（10,001次元） • 約20倍の次元にも関わらず圧倒的スピード
29. © DMM 係数行列が特定の形なら、アルゴリズムを改善できる • 三重対角行列ならThomas法が使える • 下三角行列と上三角行列の積に変換し、後退代入してみよう！ Thomas法で解いてみよう 29
30. © DMM Thomas法のコード 30
31. © DMM 結果 • 平均0.012秒！！（10,001次元） • 脅威のスピードでAccelerateフレームワークのdgesvに勝利 • 10倍にして100,001次元にしても平均0.261秒！！ Thomas法のパフォーマンス 31
32. © DMM 32 やはりアルゴリズムを改善するのが最強か…
33. © DMM 33 と思うのはまだ早い
34. © DMM Accelerateフレームワークは強い 34
35. © DMM • 対称かつ正定値の三重対角行列専用関数もある • dptsv_関数が今回の場合使える dptsvで解いてみよう 35
36. © DMM 結果 • 平均0.172秒！！（100,001次元） • これがswiftyというやつか… dptsvのパフォーマンス 36
37. © DMM • 連立一次方程式を解くときはAccelerateフレームワークを使おう • ちなみにドキュメントはありません ◦ 使い方が知りたい人は懇親会で聞いてね まとめ 37
38. © DMM ご静聴ありがとうございました