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SwiftでよりSwiftyに

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Avatar for 野瀬田　裕樹 野瀬田　裕樹
May 12, 2025
Programming
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 SwiftでよりSwiftyに

Kanagawa.swiftで登壇した時の資料です

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野瀬田　裕樹

May 12, 2025

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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