ループでスカラ演算を繰り返すよりもベクトル演算をした方が速いRですが、標準構成ではNetlib BLASと言う線形代数ライブラリBLASのリファレンス実装を使っていて、行列演算、ベクトル演算も速いとは言えないものとなっています。チューニングされたOpenBLASに差し替えることで、高速化をしてみましょう。
Ubuntu Linuxでは、
sudo apt install libopenblas0-pthread
で、OpenBLASがインストールされ、aptでインストールしたRはOpenBLASを使うようになります。簡単ですね。しかし、Windowsだと時間のかかる作業が必要です。
基本的にはチートペーパーを見ながら、Rの開発版をコンパイルできる環境を揃えて、ビルドに使う設定ファイルを書き換えれば終わりなのですが、微妙に書いてある通りではコンパイルできませんでした。
まず、Step 4: Create blas patchのところですが、現行のMakefile.winがホワイトスペースに空白ではなくタブを使っているせいか、示されているblas.diffではパッチがあたりません。blas.diffをつくりなおす必要がありました。作り直したblas.diffをr-base-master.zipを展開してできるフォルダーC:\r-base-masterの中に入れました。
次に、Step 5: Adjust existing filesのところですが、示されているPKGBUILDの末尾の</jeroen@berkeley.edu>は要らないので消しました。見比べるとmakedependsに"${MINGW_PACKAGE_PREFIX}-openblas"、sourceにblas.diff、sha256sumsに'SKIP'、# Add your patches hereにpatch -Np1 -i "${srcdir}/blas.diff"をそれぞれ追加しているだけのようなので、チートペーパーのPKGBUILDをコピペする必要は無いかもです。（これはチートペーパーに記述の問題はありませんが）MkRules.local.inのQPDFへのパスは、
QPDF = C:/qpdf-10.0.1
と、インストール先のQPDFのホームにしました。
export PATH="$PATH:/c/progra~1/MiKTeX 2.9/miktex/bin/x64"の行は、
export PATH="$PATH:/c/progra~1/MikTeX/miktex/bin/x64"
と、（自明ですが）MikTeXのインストール先にあわせました。
設定は以上で終わりですが、別のチートペーパーを参考にビルドする前にMikTeXでフォントを作成しておかないとFont ts1-zi4r at 540 not foundとエラーが出て止まります*1。
Step 6: Build Rはマイナーなところですが、rtools40のmsys.exeを使えと書いてありますが、手元の環境ではC:\rtools40\msys2.exeでした。
なお、コンパイル途中でQPDFがインストール確認をしてくるので、少なくとも1回は了解ボタンを押すまでは、放置しておいてもコンパイルは終了しません。また、マイナーな計算結果差のようですが、微妙に1つのテストでエラーが出ました。これは4.1 PRのせいかも知れません*2。
コンパイルが終わってR-devel-win.exeができたらすぐにインストールしてみたのですが、Windows版ではsessionInfo()をしても使っているBLASの種類を教えてくれないです。以下のように行列演算をさせ、4コアCPUで35倍以上の経過時間差を出して、差し替えた感を実感しました。
set.seed(1013)
n <- 5000
M1 <- matrix(runif(n^2, min=1, max=10), n, n)
M2 <- matrix(runif(n^2, min=1, max=10), n, n)
system.time({ M3 <- M1 %*% M2 })
ところで先日書いてみたマクロ経済学の数値解析は、ほとんど速くなりませんでした。速くなりませんでした。
*1:チートペーパーのコマンドをうってinitexmf: security risk: running with elevated privilegesとエラーが出る人は、付属ユーティリティMiKTeX Consoleで操作した方がよいかもです。起動してadministration modeを選択し、メニューのTasksのRefresh file name database、Refresh font map filesを順番に実行します。
*2:export rsource_url='https://cran.r-project.org/src/base-prerelease/R-latest.tar.gz'; ./full-build.shとコンパイルを実行すると、開発版ではなくリリース候補版のソースコードを指定できます。
