Участник:Почернина Елена/Метод Якоби вычисления сингулярных чисел и векторов
Авторы статьи: Почернина Елена (группа 601), Костюкова Светлана (группа 601)
Содержание
- 1 Свойства и структура алгоритма
- 1.1 Общее описание алгоритма
- 1.2 Математическое описание алгоритма
- 1.3 Вычислительное ядро алгоритма
- 1.4 Макроструктура алгоритма
- 1.5 Схема реализации последовательного алгоритма
- 1.6 Последовательная сложность алгоритма
- 1.7 Информационный граф
- 1.8 Ресурс параллелизма алгоритма
- 1.9 Входные и выходные данные алгоритма
- 1.10 Свойства алгоритма
- 2 Программная реализация алгоритма
- 3 Литература
1 Свойства и структура алгоритма
1.1 Общее описание алгоритма
1.2 Математическое описание алгоритма
Исходные данные: матрица [math]G[/math] (элементы [math]g_{ij}, i, j = 1, \ldots, n[/math]).
Вычисляемые данные: матрица [math]\Sigma = diag(\sigma_{i})[/math], где [math]\sigma_{i}[/math] - сингулярные числа, [math]U[/math] - матрица левых сингулярных векторов, [math]V[/math] - матрица правых сингулярных векторов.
1.3 Вычислительное ядро алгоритма
1.4 Макроструктура алгоритма
1.5 Схема реализации последовательного алгоритма
1.6 Последовательная сложность алгоритма
1.7 Информационный граф
1.8 Ресурс параллелизма алгоритма
1.9 Входные и выходные данные алгоритма
Входные данные: плотная матрица [math]G[/math] (элементы [math]g_{ij}[/math]). Дополнительные ограничения:
- [math]A= G^TG[/math] – симметрическая матрица, т. е. [math]a_{ij}= a_{ji}, i, j = 1, \ldots, n[/math].
Объём входных данных:
Выходные данные: матрица [math]\Sigma = diag(\sigma_{i})[/math], где [math]\sigma_{i}[/math] - сингулярные числа, матрица [math]U[/math] левых сингулярных векторов и матрица [math]V[/math] правых сингулярных векторов.
Объём выходных данных:
1.10 Свойства алгоритма
2 Программная реализация алгоритма
2.1 Масштабируемость алгоритма и его реализации
2.2 Существующие реализации алгоритма
Метод Якоби нахождения сингулярных значений и векторов реализован в библиотеке Intel MKL. В целом, этот не включен во многие пакеты, несмотря на то, что он обеспечивает высокую относительную точность, так как считается самым медленным алгоритмом поиска сингулярных чисел и векторов.
3 Литература
1. Дж. Деммель Вычислительная линейная алгебра. Изд. Мир, 2001.