pandazx's blog

データ分析など雑多な技術ブログ

pythonで並列処理

python2.7で実装した際のメモ。

実装イメージ

  • csvファイルの行ごとに重たい処理をするので、行ごとに並列処理したい
  • 行の先頭列にはIDがあり、IDをキーに並列処理の結果を受け取って、出力したい
  • csv上、IDには重複があるが、同一IDは2回処理したくない
  • 各プロセスで共通して参照するデータがある。このデータはIDをキーに参照
  • csvのどこまで処理が進んだか進捗を見たい

以下のサイトを参考にした。

メモ: multiprocessingを使うまで(Part 2) – Momentum

まずは、上記サイトのmultiprocess_with_instance_method.py をありがたくimportする。

from multiprocessing import Pool, Manager
import multiprocess_with_instance_method

以下のようにして並列処理できる

def process(i, line, list, common_result):
    # lineを元にした処理
    print "i=" + str(i) # 進捗を出力
    cols = line.rstrip().split(",")
    id = cols[0]
    if common_result.has_key(id) == False:
        # 同一IDは一回のみ処理
        common_result[id] = heavy_func(list[id])
    return cols[1]

def heavy_func(data):
    # 重たい処理
    return data

# 各プロセスの処理結果を代入する変数。各プロセスで共通参照される
common_result = Manager().dict()

# 各プロセスの中で参照するデータ
list = {"1":"a", "2":"b", "3":"c"}

#lines = open(csv_file, "r").readlines()
lines = []
lines.append("1,aaa")
lines.append("2,bbb")
lines.append("3,ccc")

p = Pool(3)
result = [p.apply_async(process, args=(i, line, list, common_result)) for i, line in enumerate(lines)]
p.close()
p.join()

# output
for id, val in common_result.items():
    print id + "," + val

# process()でreturnした結果をresultで受け取って出力してもよい
print [r.get(timeout=1) for r in result]

ちなみに、進捗を出力しても、python test.py > log & のように実行すると、バッファリングされてしまい、すぐにはファイルに出力されない。 この場合は python -u test.py > log & とすれば、すぐに出力される。

注意

並列処理するプロセスで参照するデータサイズが大きいと 並列処理のためのオーバーヘッドが大きくて、逆に遅くなるので注意。

KBレベルならいいが、100MBレベルだと厳しい。 その場合、参照データはDBにおいて、SQLでアクセスした方がよい。

Windows Server 2012R2にssh serverを構築

基本的には以下のブログの通り。

windowsに公式なsshdをインストールし、linuxからwindowsにssh接続 | Developers.IO

これについて補足する。

上記ブログに最新版はこちらと、ダウンロードページを紹介されるが、 OpenSSH-Win32.zipとOpenSSH-Win64.zipがあり、迷う。

ブログではWin32のやり方が書いてあるので、その通りにやればよい。

ファイアウォールの設定で22番ポートを解放するが、 これはコマンドではなく、GUIファイアウォールの詳細設定からでも可能。

Ruby: MessagePackのファイル読み書きでエラー

MessagePackしたファイルの読み込み時にエラーで、少しハマったのでメモ

test.rb:27:in `unpack': extra bytes follow after a deserialized object (MessagePack::MalformedFormatError)

こうじゃなくて

File.open(outpath, "w") do |fout|
  fout.puts(links.to_msgpack)
end

こう

File.open(outpath, "w") do |fout|
  fout.write(links.to_msgpack)
end

改行コードがね。。。

一般物体検出のFaster R-CNNについて

Faster R-CNNには本家Matlab版とPython版のプログラムが公開されている。

Faster R-CNNについては、上記リポジトリのREADME.mdを参照して欲しいが、 日本語のslideshareもある。

Python版しか実行確認していないが、以下の手順で実行できる。

前提:Ubuntu14.04, Anaconda2, CUDA7.5, cuDNN v4, Caffeはインストール済み

ライブラリをインストール

後はpy-faster-rcnnのREADME.mdに従えばOK。デモ画像に対する一般物体検出まで行える

コマンドだけ知りたい人は以下の方が参考になる。

ただし、make前に以下の設定が必要。

Makefile.config から以下をアンコメント

USE_CUDNN := 1
WITH_PYTHON_LAYER := 1

以下を環境に合わせて設定

ANACONDA_HOME := $(HOME)/anaconda2
PYTHON_INCLUDE := $(ANACONDA_HOME)/include \
                  $(ANACONDA_HOME)/include/python2.7 \
                  $(ANACONDA_HOME)/lib/python2.7/site-packages/numpy/core/include
PYTHON_LIB := $(ANACONDA_HOME)/lib

MATLABにToolboxをアドオン追加

MATLABをインストール後、アドオンを追加する方法がすぐにわからなかったのでメモ

まず、Toolboxを購入。評価版の場合は特になし。

MATLABインストーラを実行すると、最後の方にインストールするコンポーネントを 追加するページがある。MATLAB本体はインストール済みとなっている。

ここで、Toolboxにチェックしてインストール。

ちなみに、以下のブログに既に書いてあった。

上記以外に以下の方法もあるらしい

Ubuntu 14.04 にVNC serverを構築

なぜか、普通のやり方で構築すると、ログインした際に灰色の画面(gray screen)になってしまう現象に直面。 以下のサイトを参考に対応できた。

How To Setup VNC For Ubuntu 12 | DigitalOcean

最後のセキュアにするところは、ご自由に。

ちなみに、/etc/init.d/vncserver で起動するが、上記サイトでは決め打ちになっていたので、 USER, DISPLAYはserviceコマンド実行時にパラメータを渡すように修正した。

蛇足

操作を誤ったからか、試行錯誤している最中におかしなことをしていたか、 以下のUbuntu 14用のやり方も、ほぼ上記と同じだと思うのだが、以下ではうまく行かなかった。

How to Install and Configure VNC on Ubuntu 14.04 | DigitalOcean

Word2vecの仕組みの勉強

Word2vecについて個人メモ(私の理解)。詳しく知りたい人は参考文献を参照して欲しい。参考文献先には元論文のリンクもある。

Word2vecは二層のニューラルネットワーク(NN)で構成される。学習して計算された重み付けの値により、学習データに含まれる情報を数値ベクトルで表現できる。

NNの隠れ層、出力層のノード数は単語数x200次元程度の次元数。ただし、出力層はコンテキストサイズごとに同じノード数のものを用意する。

コンテキストサイズとは、対象となる単語の前後、何単語まで、その出現位置の関係を学習するか、というもの。サイズが1なら、一つ前に現れる単語、一つ先に現れる単語を学習する。

これは、近い場所に現れる単語は意味的に近い、という考え方を前提としている。

各単語が200次元で表現されるが、これを分散的意味表現と呼ぶ。共起頻度を学習する場合は単語数x単語数の次元数が必要となり、通常、こちらの方が圧倒的に次元数が大きい。こちらは分布的意味表現と呼ばれる。

何らかの単語をNNに入力すると、前後に現れる単語の確率ランキングが得られる。コンテキストサイズが2なら、2つ先と前の確率ランキングも得られる。

Word2vecの使い方でよく説明されるものに、フランス-パリ+東京で、日本が得られる、という計算例がある。

私の理解では、これはフランスから、パリを引くと、パリに意味的に近い単語が除かれる(おそらく、該当単語の値が引かれるので、フランスの確率ランキングにおいて、パリの確率ランキングの上位の単語が下位になる)。次に、東京を足すので、東京に意味的に近い単語が上位に来る。フランスは国であるので、元々、日本とは意味的に近く、パリが引かれて、東京が足されるので、東京に最も意味的に近い国、つまり、日本が確率ランキングの最上位に来るという流れだと思われる(あまり、自信はない)

NNを使うからというのもあるが、なぜ、この方法で意味的に近い単語の表現が可能になるかは、理論的にはわかってないらしい。

参考文献
http://business.nikkeibp.co.jp/article/bigdata/20141110/273649/