CANN/ops-math方差计算算子
aclnnVar【免费下载链接】ops-math本项目是CANN提供的数学类基础计算算子库实现网络在NPU上加速计算。项目地址: https://gitcode.com/cann/ops-math 查看源码产品支持情况产品是否支持Ascend 950PR/Ascend 950DT√Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品√Atlas A2 训练系列产品/Atlas A2 推理系列产品√Atlas 200I/500 A2 推理产品xAtlas 推理系列产品xAtlas 训练系列产品√功能说明接口功能返回输入Tensor指定维度的值求得的方差。计算公式假设 dim 为 $i$则对该维度进行计算。$N$为该维度的 shape。取 $self_{i}$求出该维度上的平均值 $\bar{x_{i}}$。$$ out \frac{1}{max(0, N - \delta N)}\sum_{j0}^{N-1}(self_{ij}-\bar{x_{i}})^2 $$unbiased true时需加入无偏估计$\delta N 1$unbiased false时不加入无偏估计$\delta N 0$ 当keepdim true时reduce 后保留该维度且输出 shape 中该维度值为 1当keepdim false时不保留该维度。 当dim为nullptr或[]时视为计算所有维度。函数原型每个算子分为两段式接口必须先调用“aclnnVarGetWorkspaceSize”接口获取计算所需workspace大小以及包含了算子计算流程的执行器再调用“aclnnVar”接口执行计算。aclnnStatus aclnnVarGetWorkspaceSize( const aclTensor* self, const aclIntArray* dim, bool unbiased, bool keepdim, aclTensor* out, uint64_t* workspaceSize, aclOpExecutor** executor)aclnnStatus aclnnVar( void* workspace, uint64_t workspaceSize, aclOpExecutor* executor, aclrtStream stream)aclnnVarGetWorkspaceSize参数说明参数名输入/输出描述使用说明数据类型数据格式维度(shape)非连续TensorselfaclTensor*输入计算公式中的self。shape支持0到8维。FLOAT、FLOAT16、BFLOAT16ND-√dimaclIntArray*输入公式中的dim。参与计算的维度取值范围为[-self.dim(), self.dim()-1]且其中的数据不能相同支持的数据类型为INT64当dim为nullptr或[]时视为计算所有维度。----unbiasedbool输入计算方差时是否进行无偏估计。-----keepdimbool输入reduce轴的维度是否保留。-----outaclTensor*输出输出tensor。shape支持0到8维。FLOAT、FLOAT16、BFLOAT16ND-√workspaceSizeuint64_t*输出返回需要在Device侧申请的workspace大小。-----executoraclOpExecutor**输出返回op执行器包含了算子计算流程。-----Atlas 训练系列产品 、 Atlas 推理系列产品 数据类型不支持BFLOAT16。返回值aclnnStatus返回状态码具体参见aclnn返回码第一段接口完成入参校验出现以下场景时报错返回码错误码描述ACLNN_ERR_PARAM_NULLPTR161001传入的 self、out 是空指针时。ACLNN_ERR_PARAM_INVALID161002self、out数据类型不在支持的范围之内。self的shape超过8维。dim的数值不合法dim中的数据指向同一个维度、dim超出self的维度范围。self与out的shape不满足计算公式中的推导规则。aclnnVar参数说明参数名输入/输出描述workspace输入在Device侧申请的workspace内存地址。workspaceSize输入在Device侧申请的workspace大小由第一段接口aclnnVarGetWorkspaceSize获取。executor输入op执行器包含了算子计算流程。stream输入指定执行任务的Stream。返回值aclnnStatus返回状态码具体参见aclnn返回码。约束说明确定性计算aclnnVar默认确定性实现。调用示例示例代码如下仅供参考具体编译和执行过程请参考编译与运行样例。#include iostream #include vector #include acl/acl.h #include aclnnop/aclnn_var.h #define CHECK_RET(cond, return_expr) \ do { \ if (!(cond)) { \ return_expr; \ } \ } while (0) #define LOG_PRINT(message, ...) \ do { \ printf(message, ##__VA_ARGS__); \ } while (0) int64_t GetShapeSize(const std::vectorint64_t shape) { int64_t shape_size 1; for (auto i : shape) { shape_size * i; } return shape_size; } int Init(int32_t deviceId, aclrtStream* stream) { // 固定写法资源初始化 auto ret aclInit(nullptr); CHECK_RET(ret ACL_SUCCESS, LOG_PRINT(aclInit failed. ERROR: %d\n, ret); return ret); ret aclrtSetDevice(deviceId); CHECK_RET(ret ACL_SUCCESS, LOG_PRINT(aclrtSetDevice failed. ERROR: %d\n, ret); return ret); ret aclrtCreateStream(stream); CHECK_RET(ret ACL_SUCCESS, LOG_PRINT(aclrtCreateStream failed. ERROR: %d\n, ret); return ret); return 0; } template typename T int CreateAclTensor(const std::vectorT hostData, const std::vectorint64_t shape, void** deviceAddr, aclDataType dataType, aclTensor** tensor) { auto size GetShapeSize(shape) * sizeof(T); // 调用aclrtMalloc申请device侧内存 auto ret aclrtMalloc(deviceAddr, size, ACL_MEM_MALLOC_HUGE_FIRST); CHECK_RET(ret ACL_SUCCESS, LOG_PRINT(aclrtMalloc failed. ERROR: %d\n, ret); return ret); // 调用aclrtMemcpy将host侧数据拷贝到device侧内存上 ret aclrtMemcpy(*deviceAddr, size, hostData.data(), size, ACL_MEMCPY_HOST_TO_DEVICE); CHECK_RET(ret ACL_SUCCESS, LOG_PRINT(aclrtMemcpy failed. ERROR: %d\n, ret); return ret); // 计算连续tensor的strides std::vectorint64_t strides(shape.size(), 1); for (int64_t i shape.size() - 2; i 0; i--) { strides[i] shape[i 1] * strides[i 1]; } // 调用aclCreateTensor接口创建aclTensor *tensor aclCreateTensor(shape.data(), shape.size(), dataType, strides.data(), 0, aclFormat::ACL_FORMAT_ND, shape.data(), shape.size(), *deviceAddr); return 0; } template typename T int CreateAclIntArray(const std::vectorT hostData, void** deviceAddr, aclIntArray** intArray) { auto size GetShapeSize(hostData) * sizeof(T); // 调用aclrtMalloc申请device侧内存 auto ret aclrtMalloc(deviceAddr, size, ACL_MEM_MALLOC_HUGE_FIRST); CHECK_RET(ret ACL_SUCCESS, LOG_PRINT(aclrtMalloc failed. ERROR: %d\n, ret); return ret); // 调用aclrtMemcpy将host侧数据拷贝到device侧内存上 ret aclrtMemcpy(*deviceAddr, size, hostData.data(), size, ACL_MEMCPY_HOST_TO_DEVICE); CHECK_RET(ret ACL_SUCCESS, LOG_PRINT(aclrtMemcpy failed. ERROR: %d\n, ret); return ret); // 调用aclCreateIntArray接口创建aclIntArray *intArray aclCreateIntArray(hostData.data(), hostData.size()); return 0; } int main() { // 1. 固定写法device/stream初始化, 参考acl API手册 // 根据自己的实际device填写deviceId int32_t deviceId 0; aclrtStream stream; auto ret Init(deviceId, stream); // check根据自己的需要处理 CHECK_RET(ret 0, LOG_PRINT(Init acl failed. ERROR: %d\n, ret); return ret); // 2. 构造输入与输出需要根据API的接口自定义构造 std::vectorint64_t selfShape {2, 4}; std::vectorint64_t outShape {2, 1}; void* selfDeviceAddr nullptr; void* outDeviceAddr nullptr; aclTensor* self nullptr; aclIntArray* dim nullptr; aclTensor* out nullptr; std::vectorfloat selfHostData {0.0, 1.1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}; std::vectorint64_t dimData {1}; bool keepdim true; bool unbiased false; std::vectorfloat outHostData {0.0, 0}; // 创建self aclTensor ret CreateAclTensor(selfHostData, selfShape, selfDeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT, self); CHECK_RET(ret ACL_SUCCESS, return ret); // 创建dim aclIntArray dim aclCreateIntArray(dimData.data(), dimData.size()); CHECK_RET(dim ! nullptr, return ret); // 创建out aclTensor ret CreateAclTensor(outHostData, outShape, outDeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT, out); CHECK_RET(ret ACL_SUCCESS, return ret); // 3. 调用CANN算子库API需要修改为具体的API uint64_t workspaceSize 0; aclOpExecutor* executor; // 调用aclnnVar第一段接口 ret aclnnVarGetWorkspaceSize(self, dim, unbiased, keepdim, out, workspaceSize, executor); CHECK_RET(ret ACL_SUCCESS, LOG_PRINT(aclnnVarGetWorkspaceSize failed. ERROR: %d\n, ret); return ret); // 根据第一段接口计算出的workspaceSize申请device内存 void* workspaceAddr nullptr; if (workspaceSize 0) { ret aclrtMalloc(workspaceAddr, workspaceSize, ACL_MEM_MALLOC_HUGE_FIRST); CHECK_RET(ret ACL_SUCCESS, LOG_PRINT(allocate workspace failed. ERROR: %d\n, ret); return ret;); } // 调用aclnnVar第二段接口 ret aclnnVar(workspaceAddr, workspaceSize, executor, stream); CHECK_RET(ret ACL_SUCCESS, LOG_PRINT(aclnnVar failed. ERROR: %d\n, ret); return ret); // 4. 固定写法同步等待任务执行结束 ret aclrtSynchronizeStream(stream); CHECK_RET(ret ACL_SUCCESS, LOG_PRINT(aclrtSynchronizeStream failed. ERROR: %d\n, ret); return ret); // 5. 获取输出的值将device侧内存上的结果拷贝至host侧需要根据具体API的接口定义修改 auto size GetShapeSize(outShape); std::vectorfloat resultData(size, 0); ret aclrtMemcpy(resultData.data(), resultData.size() * sizeof(resultData[0]), outDeviceAddr, size * sizeof(float), ACL_MEMCPY_DEVICE_TO_HOST); CHECK_RET(ret ACL_SUCCESS, LOG_PRINT(copy result from device to host failed. ERROR: %d\n, ret); return ret); for (int64_t i 0; i size; i) { LOG_PRINT(result[%ld] is: %f\n, i, resultData[i]); } // 6. 释放aclTensor和aclScalar需要根据具体API的接口定义修改 aclDestroyTensor(self); aclDestroyIntArray(dim); aclDestroyTensor(out); // 7. 释放device资源需要根据具体API的接口定义修改 aclrtFree(selfDeviceAddr); aclrtFree(outDeviceAddr); if (workspaceSize 0) { aclrtFree(workspaceAddr); } aclrtDestroyStream(stream); aclrtResetDevice(deviceId); aclFinalize(); return 0; }【免费下载链接】ops-math本项目是CANN提供的数学类基础计算算子库实现网络在NPU上加速计算。项目地址: https://gitcode.com/cann/ops-math创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考