En répondant à un problème sur le forum Scilab (3D Graphics Scilab), je me suis retrouvé confronté aux performances catastrophiques de la fonction meshgrid.
En en étudiant le code, je me suis rendu compte que le problème venait en fait de la fonction permute appelée deux ou trois fois par meshgrid.
Le problème est connu : Bug #5205 The permute function is really slow on big hypermatrixes
La solution n’est malheureusement pas intégrée dans les binaires de la version 5.4.1
Je vous présente ici une solution en attendant la version 5.5 de Scilab qui devrait, sans aucun doute, intégrer la correction.
Le problème
Voici un simple programme de test :
y = -4:0.25:4;
z = -4:0.25:4;
[X, Y, Z] = meshgrid(x,y,z);
Comme on peut le voir, avec MATLAB et Scilab, les variables X, Y et Z sont de dimension 33x33x33 et leur taille reste faible (287 Ko).
Voici les temps d’exécution de ce code avec MATLAB R2011b (64 bits) et Scilab 5.4.1 (64 bits) sur ma machine équipée d’un processeur Intel Core i7 3770K :
- MATLAB : 0,0004 secondes
- Scilab : 7,7 secondes
Je vous épargne le ratio de performance entre MATLAB et Scilab 
La cause
La fonction meshgrid de Scilab fait approximativement ceci :
x = permute(x,[2,1,3]);
y = permute(y,[2,1,3]);
z = permute(z,[2,1,3]);
En testant les temps d’exécution de chaque ligne, on se rend compte que ndgrid est très rapide alors qu’il faut 2,5 secondes pour chaque appel à permute.
Il faut donc trouver une alternative à permute.sci livré avec Scilab.
La solution
Sur la page du Bugzilla de Scilab mentionnée en début de ce billet, on trouve un lien vers une version optimisée : permute.sci
Pour récupérer facilement le code, faites un clic droit sur le lien permute.sci (juste au dessus du code sur la page mentionnée précédemment) puis « Enregistrer la cible du lien vers » et renommer le fichier en « permute.sci ».
Mettez ce fichier dans un dossier temporaire nommé « permute »
Avec Scilab, placez vous dans ce dossier temporaire puis exécutez la commande genlib
Par exemple, si le fichier « permute.sci » est enregistré dans un dossier « D:\dev\scilab\tmp\permute », faites ceci :
genlib("permute","D:\dev\scilab\tmp\permute")
Vous obtiendrez un fichier compilé « permute.bin
Fermez Scilab.
Maintenant, rendez-vous dans le sous-dossier « modules\elementary_functions\macros » du dossier d’installation de Scilab
Renommez les fichiers « permute.sci » et « permute.bin » présents dans le dossier « modules\elementary_functions\macros » en « permute.sci.old » et « permute.bin.old »
Pour finir, copiez les fichier « permute.sci » et « permute.bin » que vous avez compilés avec genlib dans le dossier « modules\elementary_functions\macros ».
Voila, ouvrez Scilab et vous utiliserez maintenant les versions optimisées de meshgrid et permute
Conclusion
Pour information, le code Scilab précédent qui s’exécutait en 7,7 secondes, ne prend plus maintenant que 0,063 secondes
C’est nettement mieux
