Метод Хаусхолдера (отражений) QR-разложения квадратной матрицы, вещественный точечный вариант
Содержание
- 1 Описание свойств и структуры алгоритма
- 1.1 Общее описание алгоритма
- 1.2 Математическое описание
- 1.3 Вычислительное ядро алгоритма
- 1.4 Макроструктура алгоритма
- 1.5 Описание схемы реализации последовательного алгоритма
- 1.6 Последовательная сложность алгоритма
- 1.7 Информационный граф
- 1.8 Описание ресурса параллелизма алгоритма
- 1.9 Описание входных и выходных данных
- 1.10 Свойства алгоритма
- 2 Программная реализация
- 2.1 Особенности реализации последовательного алгоритма
- 2.2 Описание локальности данных и вычислений
- 2.3 Возможные способы и особенности реализации параллельного алгоритма
- 2.4 Масштабируемость алгоритма и его реализации
- 2.5 Динамические характеристики и эффективность реализации алгоритма
- 2.6 Выводы для классов архитектур
- 2.7 Существующие реализации алгоритма
- 3 Литература
1 Описание свойств и структуры алгоритма
1.1 Общее описание алгоритма
Метод Хаусхолдера (в советской математической литературе называется также методом отражений) используется для разложения матриц в виде [math]A = QR[/math] ([math]Q[/math] - унитарная, [math]R[/math] — правая треугольная матрица). При этом матрица [math]Q[/math] хранится и используется не в своём явном виде, а в виде произведения матриц отражения. Каждая из матриц отражения может быть определена одним вектором. Это позволяет в классическом исполнении метода отражений хранить результаты разложения на месте матрицы [math]A[/math] с использованием минимального одномерного дополнительного массива.
1.2 Математическое описание
1.3 Вычислительное ядро алгоритма
1.4 Макроструктура алгоритма
1.5 Описание схемы реализации последовательного алгоритма
1.6 Последовательная сложность алгоритма
1.7 Информационный граф
<!-- [[file:QRGivens2.png|thumb|center|600px|Граф алгоритма без отображения входных и выходных данных. n=4. F1 - операция вычисления параметров поворота, F2 - выполнение поворота 2-мерного вектора (эквивалентно операции умножения двух комплексных чисел).]] --!>
1.8 Описание ресурса параллелизма алгоритма
1.9 Описание входных и выходных данных
1.10 Свойства алгоритма
2 Программная реализация
2.1 Особенности реализации последовательного алгоритма
2.2 Описание локальности данных и вычислений
2.2.1 Описание локальности алгоритма
2.2.2 Описание локальности реализации алгоритма
2.2.2.1 Описание структуры обращений в память и качественная оценка локальности
2.2.2.2 Количественная оценка локальности
2.3 Возможные способы и особенности реализации параллельного алгоритма
2.4 Масштабируемость алгоритма и его реализации
2.4.1 Описание масштабируемости алгоритма
2.4.2 Описание масштабируемости реализации алгоритма
2.5 Динамические характеристики и эффективность реализации алгоритма
2.6 Выводы для классов архитектур
2.7 Существующие реализации алгоритма
3 Литература
- В.В.Воеводин, Ю.А.Кузнецов. Матрицы и вычисления. М.: Наука, 1984.