Augmentez la vitesse de la méthode Monte Carlo de l'implémentation de découpage Cython.

Aujourd'hui c'est Cython

J'ai écrit avant Implémentez rapidement la méthode Monte Carlo en Python.

L'implémentation utilisant Cython était trop omise, je vais donc la compléter.

Ceci est le code Python original

import random
NUM=100000000
def monte():
    counter = 0
    for i in range(NUM):
        x = random.random()
        y = random.random()
        if x*x+y*y < 1.0:
            counter += 1
    pi = 4.0*counter/NUM
    print(pi)


def main():
    monte()

if __name__ == '__main__':
    main()

C'est le Cython découpé

#monte.pyx
import random

cdef int NUM = 100000000

cdef cmonte():
    cdef :
        int counter = 0
        int i=0
        double x
        double y
    for i in range(NUM):
        x = random.random()
        y = random.random()
        if x*x + y*y < 1.0:
            counter += 1

    cdef double pi = 4.0*counter/NUM
    return pi

def monte():
    pi=cmonte()
    print(pi)

C'est bien qu'il soit passé d'environ 100 secondes à 17 secondes (mesuré avec un MacBook 12 pouces), mais je devrais pouvoir faire de mon mieux. Puisque la partie aléatoire est du code Python, il semble bon d'utiliser l'implémentation C ici.

Version améliorée de Cython

from libc.stdlib cimport rand, RAND_MAX

cdef int NUM = 100000000

def monte():
    cdef :
        int counter = 0
        int i=0
        double x
        double y
    for i in range(NUM):
        x = (rand()+1.0)/(RAND_MAX+2.0)
        y = (rand()+1.0)/(RAND_MAX+2.0)
        if x*x + y*y < 1.0:
            counter += 1

    pi = 4.0*counter/NUM
    print(pi)

Écrivons également setup.py.

#setup.py
from setuptools import setup, Extension

ext_modules = [
    Extension(
        name='monte',
        sources=['monte.pyx']
        )
]

setup(
    name = 'cymonte',
    ext_modules = ext_modules
)

Vous pouvez créer un module en exécutant ce qui suit dans le terminal. Je pense que cela peut être fait sous Windows.

$ python setup.py build_ext --inplace

Après cela, écrivez le script principal pour l'exécuter.

#main.py
import monte
monte.monte()

Déplaçons-le.

$ time python main.py
real	0m2.081s
user	0m1.935s
sys 	0m0.070s

Je l'ai réglé et c'est beaucoup plus rapide! Nous avons pu nous rapprocher le plus possible de l'implémentation de Numba et de l'implémentation de C ++.

Reference:

Monte Carlo Simulation with Cython