Matlab bsxfun - 为什么 bsxfun 在这种情况下无法工作？

Question

我有一个二元函数大致看起来像

func=@(i,j)exp(-32*(i-j)^2);

网格如下

[X Y]=meshgrid(-10:.1:10);

奇怪的是，arrayfun 会产生正确的结果，而 bsxfun 会产生 Inf.

的条目

an1=arrayfun(func,X,Y);
an2=bsxfun(func,X,Y);

>> max(max(abs(an1-an2)))
ans = 
     Inf

为什么？

编辑：现在问题已解决。我包括了一些基准数据，以促进与 bsxfun

的效率讨论

假设网格已经用

生成

[X Y]=meshgrid(Grid.partition);
func=@(i,j)exp(-32*(i-j).^2);

（我打算在不同的地方多次重复使用网格。）

为嵌套命名函数方法计时。

>> tic;for i=1:1000;temp3=exp(-32*bsxfun(@minus,Grid.partition.',Grid.partition).^2);end;toc,clear temp
Elapsed time is 1.473543 seconds.
>> tic;for i=1:1000;temp3=exp(-32*bsxfun(@minus,Grid.partition.',Grid.partition).^2);end;toc,clear temp
Elapsed time is 1.497116 seconds.
>> tic;for i=1:1000;temp3=exp(-32*bsxfun(@minus,Grid.partition.',Grid.partition).^2);end;toc,clear temp
Elapsed time is 1.816970 seconds.

计时匿名函数方法

>> tic;for i=1:1000;temp=bsxfun(func,X,Y);end;toc,clear temp
Elapsed time is 1.134980 seconds.
>> tic;for i=1:1000;temp=bsxfun(func,X,Y);end;toc,clear temp
Elapsed time is 1.171421 seconds.
>> tic;for i=1:1000;temp=bsxfun(func,X,Y);end;toc,clear temp
Elapsed time is 1.180998 seconds.

可以看出匿名函数方法比嵌套函数方法更快（不包括 meshgrid 上的时间）。

如果算上meshgrid的时间，

>> tic;[X Y]=meshgrid(Grid.partition);for i=1:1000;temp=bsxfun(func,X,Y);end;toc,clear X Y temp
Elapsed time is 1.965701 seconds.
>> tic;[X Y]=meshgrid(Grid.partition);for i=1:1000;temp=bsxfun(func,X,Y);end;toc,clear X Y temp
Elapsed time is 1.249637 seconds.
>> tic;[X Y]=meshgrid(Grid.partition);for i=1:1000;temp=bsxfun(func,X,Y);end;toc,clear X Y temp
Elapsed time is 1.208296 seconds.

很难说...

Answer 1

与使用 Anonymous Functions 和 bsxfun 的方式不同，您可以这样做以更有效地使用 bsxfun -

arr1 = -10:.1:10
an2 = exp(-32*bsxfun(@minus,arr1.',arr1).^2)

基准测试

尝试在此处澄清 OP 的运行时评论，以通过一些基准测试将 bsxfun 的匿名函数功能与内置 @minus 进行比较。

基准代码

func=@(i,j)exp(-32.*(i-j).^2);

num_iter = 1000;

%// Warm up tic/toc.
for k = 1:100000
    tic(); elapsed = toc();
end

disp('---------------------------- Using Anonymous Functions with bsxfun')
tic
for iter = 1:num_iter
    [X Y]=meshgrid(-10:.1:10);
    an2=bsxfun(func,X,Y);
end
toc, clear X Y an2

disp('---------------------------- Using bsxfuns built-in "@minus"')
tic
for iter = 1:num_iter
    arr1 = -10:.1:10;
    an2 = exp(-32*bsxfun(@minus,arr1',arr1).^2);
end
toc

运行时间

---------------------------- Using Anonymous Functions with bsxfun
Elapsed time is 0.241312 seconds.
---------------------------- Using bsxfuns built-in "@minus"
Elapsed time is 0.221555 seconds.

Answer 2

根据 documentation，当您使用任意函数调用 bsxfun 时 func，

funcmust be able to accept as input either two column vectors of the same size, or one column vector and one scalar, and return as output a column vector of the same size as the input(s).

你的功能不满足。要更正它，请将 ^ 替换为 .^:

func=@(i,j)exp(-32*(i-j).^2);

无论如何，您可以使用 bsxfun 的内置函数之一来代替您的函数（参见）。这样你就可以避免 meshgrid，并且代码可能会更快。

Matlab bsxfun - 为什么 bsxfun 在这种情况下无法工作？

Matlab bsxfun - Why does bsxfun fail to work in this case?

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