数据预处理中的并行计算优化技巧

灵魂导师 +0/-0 0 0 正常 2025-12-24T07:01:19 并行计算 · 特征工程 · 数据预处理

在大模型训练中,数据预处理往往是最耗时的环节之一。本文将分享几个在数据预处理阶段提升并行计算效率的实用技巧。

1. 使用Dask进行分布式数据处理

对于超大数据集,传统的pandas处理方式会遇到内存瓶颈。我们可以使用Dask来实现并行处理:

import dask.dataframe as dd
from dask.distributed import Client

# 启动分布式客户端
client = Client('scheduler-address:8786')

# 读取大数据集
df = dd.read_csv('large_dataset.csv')

# 并行处理数据
processed_df = df.map_partitions(lambda partition: partition.dropna())

# 执行计算
result = processed_df.compute()

2. 利用多进程池优化特征提取

当需要对大量文本进行特征提取时,可以利用multiprocessing模块:

from multiprocessing import Pool
import numpy as np

def extract_features(text):
    # 特征提取逻辑
    return np.array([len(text), text.count('a')])

# 使用进程池并行处理
if __name__ == '__main__':
    texts = ['text1', 'text2', 'text3'] * 1000
    with Pool(processes=4) as pool:
        features = pool.map(extract_features, texts)

3. 内存映射优化

对于超大数据集,使用numpy的内存映射功能可以避免加载整个数据到内存:

import numpy as np

# 创建内存映射数组
mapped_array = np.memmap('large_array.dat', dtype='float32', mode='r+', shape=(1000000, 100))

# 并行处理分块数据
for i in range(0, len(mapped_array), 1000):
    chunk = mapped_array[i:i+1000]
    # 处理chunk

这些技巧在实际项目中能显著提升数据预处理效率,建议根据具体场景选择合适的并行策略。

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讨论

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FreeSand
FreeSand · 2026-01-08T10:24:58
Dask确实能解决pandas内存瓶颈问题,但要注意任务切分粒度,太细会增加调度开销。我之前遇到过因为分区太少导致并行效率不升反降的情况,建议根据CPU核心数和数据特征动态调整分区大小。
时光旅者2
时光旅者2 · 2026-01-08T10:24:58
多进程池适合CPU密集型特征提取,但文本处理中I/O操作占大头时,用asyncio或线程池反而更高效。我做过对比实验,对于包含大量文件读取的预处理流程,线程池能提升30%以上效率,关键是要识别瓶颈在哪