在Matlab中使用匿名函数的arrayfun与GPU加速的用法

Question

我是Matlab R2012b中Parallel toolbox的新手，想知道克服以下问题的最佳方法。

我正在分析图像中每个像素的邻域。这是极好的并行化案例。但是，我似乎无法使其工作。

问题的主要难点在于某些“常量”参数应传递给函数。因此，应为每个像素调用该函数，但它还需要访问周围的像素（最好通过将图像作为某种常量参数和要分析的像素的坐标来实现）。

输出是每个像素的一个值。

目前我有这个：

z2 = arrayfun(@(x) analyze(x, image, const1, ...), gpuArray(1:m*n));

其中x是dummy-var，image是包含图像亮度值的2D矩阵，const1（和其他常量）是函数常量（例如分析窗口的大小）。m和n是图像维度的大小。

然而，我遇到了这个错误

Error using gpuArray/arrayfun Use of functional workspace is not supported.

有任何想法吗？

谢谢， Ruben

- RVH

---

你能发布“analyze”的代码吗？ - slayton

@slayton 谢谢你的努力！我现在不在家，分析函数只是一个例子，因为真正的代码非常复杂（尽管它仅由算术运算组成）。然而，一个有效的简化方法是“计算每个像素及其周围像素的平均值”。我可以想出其余部分。我会尽快发布一些参考代码。 - RVH

@slayton 非常欢迎采用不同的方法（例如不使用匿名函数）。 - RVH

实际上，我怀疑匿名函数可能是罪魁祸首，因为它带来了你工作区的一部分。不过我不能确定，因为我无法在我的机器上执行任何对 gpuArray 的调用。 - slayton

@RobertCrovella 使用的函数包括exp()、mod()、ceil()、.*和inv()以及标准算术运算符。为什么使用这些函数呢？ - RVH

Answer 1

很遗憾，Parallel Computing Toolbox在R2012b版本中不支持此功能。arrayfun的gpuArray版本目前不支持将常量数据绑定到匿名函数句柄中。必须直接传递arrayfun参数，并且所有参数都必须是标量或相同大小。

如果您可以绑定常量参数，那么您可能会发现您目前无法对它们进行索引（或执行任何非标量操作）。

也许您可以使用支持的例程（如CONV2或FILTER2）构建您的算法。

- Edric

---

谢谢你的回答。我认为你可能是对的。然而，我还不会选择这个作为正确答案，希望有人能提供给我一个解决方法或其他东西。 - RVH

很抱歉，目前您最好的选择可能是使用MATLAB的CUDAKernel功能（除非您可以将所有所需的数据作为标量传递）。 - Edric

Answer 2

这是一个非常古老的帖子，但由于我也遇到了类似的问题，我想分享一下我对此的发现：

如果你将arrayfun的调用放在一个函数内部，你可能可以将analyze函数实现为一个嵌套函数，该函数可以访问你的常量数组。然而，这可能需要相当大的努力来重写你的代码，因为在嵌套的analyze函数中，你不能将任何完整的数组传递给其他函数，这意味着你必须以一种方式重写所有内容，以便你只使用常量数组的单个索引数组条目，例如在数组的for循环中。因此，所有像size等函数的调用都将无法工作，并且应该移动到analyze之外（至少对于我使用的Matlab2015b而言）。

以下是一个示例，展示了如何实现（不是我的）：

https://devblogs.nvidia.com/high-performance-matlab-gpu-acceleration/

最好的祝福，

Hans-Martin

- Hans-Martin