{"id":4030,"date":"2023-07-14T02:03:32","date_gmt":"2023-07-14T02:03:32","guid":{"rendered":"https:\/\/statorials.org\/it\/r-microbenchmark\/"},"modified":"2023-07-14T02:03:32","modified_gmt":"2023-07-14T02:03:32","slug":"r-microbenchmark","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/statorials.org\/it\/r-microbenchmark\/","title":{"rendered":"R: come utilizzare il pacchetto microbenchmark per misurare il tempo di esecuzione"},"content":{"rendered":"<p><\/p>\n<hr>\n<p><span style=\"color: #000000;\">\u00c8 possibile utilizzare il pacchetto <strong>microbenchmark<\/strong> in R per confrontare il tempo di esecuzione di diverse espressioni.<\/span><\/p>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">A tale scopo \u00e8 possibile utilizzare la seguente sintassi:<\/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;\">L&#8217;esempio seguente mostra come utilizzare questa sintassi nella pratica.<\/span><\/p>\n<h2> <span style=\"color: #000000;\"><strong>Esempio: utilizzo di microbenchmark() in R<\/strong><\/span><\/h2>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Supponiamo di avere il seguente frame di dati in R che contiene informazioni sui punti segnati dai giocatori di varie squadre di basket:<\/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;\">Supponiamo ora di voler calcolare la media dei punti segnati dai giocatori di ciascuna squadra utilizzando due metodi diversi:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li> <span style=\"color: #000000;\"><strong>Metodo 1<\/strong> : utilizzare <strong>Aggregate()<\/strong> da Base R<\/span><\/li>\n<li> <span style=\"color: #000000;\"><strong>Metodo 2<\/strong> : utilizzare <strong>group_by()<\/strong> e <strong>summarise_at()<\/strong> da dplyr<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Possiamo usare la funzione <strong>microbenchmark()<\/strong> per misurare il tempo necessario per eseguire ciascuna di queste espressioni:<\/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;\">La funzione <strong>microbenchmark()<\/strong> esegue ciascuna espressione 100 volte e misura le seguenti metriche:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li> <span style=\"color: #000000;\"><strong>min<\/strong> : tempo minimo richiesto per l&#8217;esecuzione<\/span><\/li>\n<li> <span style=\"color: #000000;\"><strong>lq<\/strong> : quartile inferiore (25\u00b0 percentile) del tempo richiesto per il completamento<\/span><\/li>\n<li> <span style=\"color: #000000;\"><strong>Media<\/strong> : tempo medio richiesto per l&#8217;esecuzione<\/span><\/li>\n<li> <span style=\"color: #000000;\"><strong>mediana<\/strong> : tempo di esecuzione medio<\/span><\/li>\n<li> <span style=\"color: #000000;\"><strong>uq<\/strong> : quartile superiore (75\u00b0 percentile) del tempo richiesto per l&#8217;esecuzione<\/span><\/li>\n<li> <span style=\"color: #000000;\"><strong>max<\/strong> : tempo massimo richiesto per l&#8217;esecuzione<\/span><\/li>\n<li> <span style=\"color: #000000;\"><strong>neval<\/strong> : numero di volte in cui ciascuna espressione \u00e8 stata valutata<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">In genere, esaminiamo solo il tempo medio o mediano necessario per eseguire ciascuna espressione.<\/span><\/p>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Dal risultato possiamo vedere:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li> <span style=\"color: #000000;\">\u00c8 stato necessario un tempo medio di <strong>1.852 millisecondi<\/strong> per calcolare la media dei punti della squadra utilizzando il metodo basato su R.<\/span><\/li>\n<li> <span style=\"color: #000000;\">Per calcolare la media dei punti per squadra utilizzando il metodo dplyr \u00e8 stato necessario un tempo medio di <strong>9.946 millisecondi<\/strong> .<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Sulla base di questi risultati, concludiamo che il metodo base R \u00e8 significativamente pi\u00f9 veloce.<\/span><\/p>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Possiamo anche utilizzare la funzione <strong>boxplot()<\/strong> per visualizzare la distribuzione dei tempi necessari per eseguire ciascuna espressione:<\/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=\"Il boxplot del pacchetto microbenchmark fornisce R\" width=\"492\" height=\"448\" srcset=\"\" sizes=\"\"><\/p>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">Dai box plot possiamo vedere che il metodo dplyr impiega in media pi\u00f9 tempo per calcolare il valore del punto medio per squadra.<\/span><\/p>\n<p> <span style=\"color: #000000;\"><strong>Nota<\/strong> : in questo esempio, abbiamo utilizzato la funzione <strong>microbenchmark()<\/strong> per confrontare il tempo di esecuzione di due diverse espressioni, ma nella pratica puoi confrontare tutte le espressioni che desideri.<\/span><\/p>\n<h2> <span style=\"color: #000000;\"><strong>Risorse addizionali<\/strong><\/span><\/h2>\n<p> <span style=\"color: #000000;\">I seguenti tutorial spiegano come eseguire altre attivit\u00e0 comuni in R:<\/span><\/p>\n<p> <a href=\"https:\/\/statorials.org\/it\/ambiente-chiaro-in-r\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Come cancellare l&#8217;ambiente in R<\/a><br \/> <a href=\"https:\/\/statorials.org\/it\/cancellare-le-tracce-nella-r\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Come cancellare tutti i grafici in RStudio<\/a><br \/> <a href=\"https:\/\/statorials.org\/it\/caricare-piu-pacchetti-in-r\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Come caricare pi\u00f9 pacchetti in R<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>\u00c8 possibile utilizzare il pacchetto microbenchmark in R per confrontare il tempo di esecuzione di diverse espressioni. A tale scopo \u00e8 possibile utilizzare la seguente sintassi: library (microbenchmark) #compare execution time of two different expressions microbenchmark( expression1, expression2) ) L&#8217;esempio seguente mostra come utilizzare questa sintassi nella pratica. 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