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
1.3k
#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
5.3k
#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
500
[#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
5k
#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
4.5k
SmartNews Ads における機械学習の活用とその運用 #mlops
komiya_atsushi
3
19k
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
1.3k
Maven central repository の artifact をランキングする #渋谷java
komiya_atsushi
0
1.4k
確率的データ構造を Java で扱いたい! #JJUG
komiya_atsushi
6
2.3k
Other Decks in Programming
See All in Programming
漸進。
ssssota
0
1.1k
Duke on CRaC with Jakarta EE
ivargrimstad
1
710
ワイがおすすめする新潟の食 / 20250530phpconf-niigata-eve
kasacchiful
0
180
JSAI2025 RecSysChallenge2024 優勝報告
unonao
1
370
Investigating Multithreaded PostgreSQL
macdice
0
150
TypeScript だけを書いて Tauri でデスクトップアプリを作ろう / Tauri with only TypeScript
tris5572
2
530
TSConfigからTypeScriptの世界を覗く
planck16
2
1.3k
がんばりすぎないコーディングルール運用術
tsukakei
1
180
#QiitaBash TDDでAIに設計イメージを伝える
ryosukedtomita
2
1.6k
人には人それぞれのサービス層がある
shimabox
3
460
型安全なDrag and Dropの設計を考える
yudppp
5
660
AIエージェントによるテストフレームワーク Arbigent
takahirom
0
270
Featured
See All Featured
実際に使うSQLの書き方 徹底解説 / pgcon21j-tutorial
soudai
PRO
180
53k
Gamification - CAS2011
davidbonilla
81
5.3k
Become a Pro
speakerdeck
PRO
28
5.4k
GraphQLの誤解/rethinking-graphql
sonatard
71
11k
Let's Do A Bunch of Simple Stuff to Make Websites Faster
chriscoyier
507
140k
Visualization
eitanlees
146
16k
Fashionably flexible responsive web design (full day workshop)
malarkey
407
66k
Helping Users Find Their Own Way: Creating Modern Search Experiences
danielanewman
29
2.6k
Bash Introduction
62gerente
614
210k
Responsive Adventures: Dirty Tricks From The Dark Corners of Front-End
smashingmag
252
21k
Exploring the Power of Turbo Streams & Action Cable | RailsConf2023
kevinliebholz
32
5.8k
Unsuck your backbone
ammeep
671
58k
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!