{"id":4028,"date":"2023-07-14T02:03:32","date_gmt":"2023-07-14T02:03:32","guid":{"rendered":"https:\/\/statorials.org\/de\/r-mikrobenchmark\/"},"modified":"2023-07-14T02:03:32","modified_gmt":"2023-07-14T02:03:32","slug":"r-mikrobenchmark","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/statorials.org\/de\/r-mikrobenchmark\/","title":{"rendered":"A: so verwenden sie das microbenchmark-paket, um die ausf\u00fchrungszeit zu messen"},"content":{"rendered":"<p><\/p>\n<hr>\n<p><span style=\"color: #000000;\">Sie k\u00f6nnen das <strong>Microbenchmark-<\/strong> Paket in R verwenden, um die Ausf\u00fchrungszeit verschiedener Ausdr\u00fccke zu vergleichen.<\/span><\/p>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Sie k\u00f6nnen dazu die folgende Syntax verwenden:<\/span><\/p>\n<pre style=\"background-color: #ececec; font-size: 15px;\"> <strong><span style=\"color: #008000;\">library<\/span> (microbenchmark)\n\n<span style=\"color: #008080;\">#compare execution time of two different expressions\n<\/span>microbenchmark(\n  expression1,\n  expression2)\n)\n<\/strong><\/pre>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Das folgende Beispiel zeigt, wie diese Syntax in der Praxis verwendet wird.<\/span><\/p>\n<h2> <span style=\"color: #000000;\"><strong>Beispiel: Verwendung von microbenchmark() in R<\/strong><\/span><\/h2>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Angenommen, wir haben den folgenden Datenrahmen in R, der Informationen \u00fcber die von Spielern verschiedener Basketballteams erzielten Punkte enth\u00e4lt:<\/span><\/p>\n<pre style=\"background-color: #ececec; font-size: 15px;\"> <strong><span style=\"color: #008000;\"><span style=\"color: #000000;\"><span style=\"color: #008080;\">#make this example reproducible\n<\/span>set. <span style=\"color: #3366ff;\">seed<\/span> ( <span style=\"color: #008000;\">1<\/span> )\n\n<span style=\"color: #008080;\">#create data frame\n<\/span>df &lt;- data. <span style=\"color: #3366ff;\">frame<\/span> (team=rep(c(' <span style=\"color: #ff0000;\">A<\/span> ', ' <span style=\"color: #ff0000;\">B<\/span> '), each= <span style=\"color: #008000;\">500<\/span> ),\n                 points=rnorm( <span style=\"color: #008000;\">1000<\/span> , mean= <span style=\"color: #008000;\">20<\/span> ))\n\n<span style=\"color: #008080;\">#view data frame\n<\/span>head(df)\n\n  team points\n1 A 19.37355\n2 A 20.18364\n3 A 19.16437\n4 A 21.59528\n5 A 20.32951\n6 A 19.17953\n<\/span><\/span><\/strong><\/pre>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Nehmen wir nun an, wir m\u00f6chten die durchschnittlichen Punkte, die die Spieler jeder Mannschaft erzielen, mit zwei verschiedenen Methoden berechnen:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li> <span style=\"color: #000000;\"><strong>Methode 1<\/strong> : Verwenden Sie <strong>Aggregate()<\/strong> von Base R<\/span><\/li>\n<li> <span style=\"color: #000000;\"><strong>Methode 2<\/strong> : Verwenden Sie <strong>group_by()<\/strong> und <strong>summarise_at()<\/strong> von dplyr<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Wir k\u00f6nnen die Funktion <strong>microbenchmark()<\/strong> verwenden, um die Zeit zu messen, die zum Ausf\u00fchren jedes dieser Ausdr\u00fccke ben\u00f6tigt wird:<\/span><\/p>\n<pre style=\"background-color: #ececec; font-size: 15px;\"> <strong><span style=\"color: #008000;\">library<\/span> (microbenchmark)\n<span style=\"color: #008000;\">library<\/span> (dplyr)\n\n<span style=\"color: #008080;\">#time how long it takes to calculate mean value of points by team\n<\/span>microbenchmark(\n  aggregate(df$points, list(df$team), FUN=mean),\n  df %&gt;% group_by(team) %&gt;% summarise_at(vars(points), list(name = mean))\n)\n\nUnit: milliseconds\n                                                                    express\n                         aggregate(df$points, list(df$team), FUN = mean)\n df %&gt;% group_by(team) %&gt;% summarise_at(vars(points), list(name = mean))\n      min lq mean median uq max neval cld\n 1.307908 1.524078 1.852167 1.743568 2.093813 4.67408 100 a \n 6.788584 7.810932 9.946286 8.914692 10.239904 56.20928 100 b\n<\/strong><\/pre>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Die Funktion <strong>microbenchmark()<\/strong> f\u00fchrt jeden Ausdruck 100 Mal aus und misst die folgenden Metriken:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li> <span style=\"color: #000000;\"><strong>min<\/strong> : Mindestzeit, die f\u00fcr die Ausf\u00fchrung erforderlich ist<\/span><\/li>\n<li> <span style=\"color: #000000;\"><strong>lq<\/strong> : Unteres Quartil (25. Perzentil) der zum Abschluss erforderlichen Zeit<\/span><\/li>\n<li> <span style=\"color: #000000;\"><strong>Mittelwert<\/strong> : Durchschnittliche f\u00fcr die Ausf\u00fchrung erforderliche Zeit<\/span><\/li>\n<li> <span style=\"color: #000000;\"><strong>Median<\/strong> : Mittlere Ausf\u00fchrungszeit<\/span><\/li>\n<li> <span style=\"color: #000000;\"><strong>uq<\/strong> : oberes Quartil (75. Perzentil) der f\u00fcr die Ausf\u00fchrung erforderlichen Zeit<\/span><\/li>\n<li> <span style=\"color: #000000;\"><strong>max<\/strong> : Maximale Zeit, die f\u00fcr die Ausf\u00fchrung ben\u00f6tigt wird<\/span><\/li>\n<li> <span style=\"color: #000000;\"><strong>neval<\/strong> : H\u00e4ufigkeit, mit der jeder Ausdruck ausgewertet wurde<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Normalerweise betrachten wir nur die durchschnittliche oder mittlere Zeit, die f\u00fcr die Ausf\u00fchrung jedes Ausdrucks ben\u00f6tigt wird.<\/span><\/p>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Aus dem Ergebnis k\u00f6nnen wir sehen:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li> <span style=\"color: #000000;\">Die Berechnung des Mannschaftspunktdurchschnitts mit der R-basierten Methode dauerte durchschnittlich <strong>1.852 Millisekunden<\/strong> .<\/span><\/li>\n<li> <span style=\"color: #000000;\">Die Berechnung der durchschnittlichen Punkte pro Team mithilfe der dplyr-Methode dauerte durchschnittlich <strong>9,946 Millisekunden<\/strong> .<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Basierend auf diesen Ergebnissen kommen wir zu dem Schluss, dass die Basis-R-Methode deutlich schneller ist.<\/span><\/p>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Wir k\u00f6nnen auch die Funktion <strong>boxplot()<\/strong> verwenden, um die Verteilung der Zeiten zu visualisieren, die zum Ausf\u00fchren jedes Ausdrucks erforderlich sind:<\/span> <\/p>\n<pre style=\"background-color: #ececec; font-size: 15px;\"> <strong><span style=\"color: #008000;\">library<\/span> (microbenchmark)\n<span style=\"color: #008000;\">library<\/span> (dplyr)\n\n<span style=\"color: #008080;\">#time how long it takes to calculate mean value of points by team\n<\/span>results &lt;- microbenchmark(\n  aggregate(df$points, list(df$team), FUN=mean),\n  df %&gt;% group_by(team) %&gt;% summarise_at(vars(points), list(name = mean))\n)\n\n<span style=\"color: #008080;\">#create boxplot to visualize results\n<\/span>boxplot(results, names=c(' <span style=\"color: #ff0000;\">Base R<\/span> ', ' <span style=\"color: #ff0000;\">dplyr<\/span> '))\n<\/strong><\/pre>\n<p><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"aligncenter wp-image-32184\" src=\"https:\/\/statorials.org\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/micro1.jpg\" alt=\"Der Boxplot des Mikrobenchmark-Pakets ergibt R\" width=\"492\" height=\"448\" srcset=\"\" sizes=\"\"><\/p>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Anhand der Boxplots k\u00f6nnen wir erkennen, dass die dplyr-Methode im Durchschnitt l\u00e4nger braucht, um den durchschnittlichen Punktwert pro Team zu berechnen.<\/span><\/p>\n<p> <span style=\"color: #000000;\"><strong>Hinweis<\/strong> : In diesem Beispiel haben wir die Funktion <strong>microbenchmark()<\/strong> verwendet, um die Ausf\u00fchrungszeit zweier verschiedener Ausdr\u00fccke zu vergleichen. In der Praxis k\u00f6nnen Sie jedoch so viele Ausdr\u00fccke vergleichen, wie Sie m\u00f6chten.<\/span><\/p>\n<h2> <span style=\"color: #000000;\"><strong>Zus\u00e4tzliche Ressourcen<\/strong><\/span><\/h2>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Die folgenden Tutorials erkl\u00e4ren, wie Sie andere h\u00e4ufige Aufgaben in R ausf\u00fchren:<\/span><\/p>\n<p> <a href=\"https:\/\/statorials.org\/de\/klare-umgebung-in-r\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">So l\u00f6schen Sie die Umgebung in R<\/a><br \/> <a href=\"https:\/\/statorials.org\/de\/spuren-in-r-loschen\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">So l\u00f6schen Sie alle Diagramme in RStudio<\/a><br \/> <a href=\"https:\/\/statorials.org\/de\/laden-sie-mehrere-pakete-in-r\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">So laden Sie mehrere Pakete in R<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Sie k\u00f6nnen das Microbenchmark- Paket in R verwenden, um die Ausf\u00fchrungszeit verschiedener Ausdr\u00fccke zu vergleichen. 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