Вычислительная наука

Пожалуйста, перечислите пакет Python (petsc4py и т. Д.) И разреженные прямые решатели, которые он поддерживает. Один (Community-Wiki) ответ на пакет, пожалуйста.

11 python  linear-solver  sparse-matrix 

(σ2(x)u′′(x))′′=f(x),0⩽x⩽1(σ2(x)u″(x))″=f(x),0⩽x⩽1 \left( \sigma^{2}(x) u ''(x) \right)'' = f(x), \;\;\; 0 \leqslant x \leqslant 1 u(0)=u(1)=0u(0)=u(1)=0u(0) = u(1) = 0u′′(0)=u′′(1)=0u″(0)=u″(1)=0u''(0) = u''(1) = 0σ(x)⩾σ0>0σ(x)⩾σ0>0\sigma(x) \geqslant \sigma_{0} > 0Au=fAu=fAu = fAAA Следуя схеме FEM, я свожу свою задачу к задаче оптимизации J(u)=(Au,u)−2(f,u)→minuJ(u)=(Au,u)−2(f,u)→minu J(u) = (Au,u) - 2(f,u) \to \min_{u} Я ввожу конечные …

11 finite-element 

Я работаю над проблемой, которую можно распараллелить, используя одну операцию mpi_allgather или одну операцию mpi_scatter и одну операцию mpi_gather. Эти операции вызываются в цикле while, поэтому их можно вызывать много раз. В реализации со схемой MPI_allgather я собираю распределенный вектор по всем процессам для решения дубликатов матриц. В другой реализации …

11 algorithms  complexity  mpi 

Я делаю диагонализацию Ланцоша большой разреженной матрицы (~ 2 миллиона элементов). Почти все шаги в алгоритме Ланцкоса выполняются параллельно на графическом процессоре, за исключением диагонализации матрицы Ланцоша для проверки сходимости. Для этого я использовал алгоритм TQLI из Numeric Recipes. Существуют ли методы нахождения собственной системы трехдиагональной матрицы, которые параллельны или …

11 linear-algebra  algorithms  eigensystem 

Существует ли более быстрый способ вычисления стандартных ошибок для задач линейной регрессии, чем путем инвертирования ? Здесь я предполагаю, что у нас есть регрессия:X′XX′XX'X y=Xβ+ε,y=Xβ+ε,y=X\beta+\varepsilon, где - матрица n × k, а y - вектор n × 1 .XXXn×kn×kn\times kyyyn×1n×1n\times 1 Для нахождения решения задачи наименьших квадратов нецелесообразно что-либо делать …

11 linear-algebra  optimization 

Это простая задача перечисления симметрии. Я даю полный обзор, но знание квантовой химии не требуется. Двухчастичный интеграл : И имеет следующие 4 симметрии: У меня есть функция, которая вычисляет интеграл и сохраняет его в одномерном массиве , проиндексированном следующим образом:⟨ я J | к л ⟩ = ∫ г | …

11 algorithms  performance 

Предположим следующую матрицу дается [ 0,500 - 0,333 - 0,167 - 0,500 0,667 - 0,167 - 0,500 - 0,333 0,833 ] с транспонированной T . Продукт A T A = G дает [ 0,750 - 0,334 - 0,417 - 0,334 0,667 - 0,333 - 0,417 - 0,333 0,750 ] ,AAA⎡⎣⎢0.500−0.500−0.500−0.3330.667−0.333−0.167−0.1670.833⎤⎦⎥[0.500−0.333−0.167−0.5000.667−0.167−0.500−0.3330.833] …

11 linear-algebra  matrix  eigensystem 

Вопрос Как бы вы отсортировали облако точек относительно неструктурированной сетки шестигранных ячеек? Каждая ячейка имеет центр и уникальный ярлык для ее представления. В основном есть две точки облаков (исходное облако точек и облако точек центров ячеек), но информация о геометрии ячейки (ограничивающая рамка) может быть полезной, я не уверен. Полученные …

11 algorithms  computational-geometry 

Учитывая произвольный набор (числовые) квадратных комплексных матриц , Я заинтересован в вычислении алгебра Ли вещественной матрицы , порожденную А , назовем его Л . То есть я хотел бы получить базис для L A = s p a n R { B : B ∈ ∪ ∞ k = 1 …

11 linear-algebra  matlab  basis-set 

В вычислительной науке мы часто сталкиваемся с большими линейными системами, которые мы должны решать некоторыми (эффективными) способами, например, прямыми или итерационными методами. Если сосредоточиться на последнем, как мы можем установить, что итерационный метод решения больших линейных систем сходится на практике? Ясно, что мы можем проводить анализ методом проб и ошибок …

11 linear-algebra  iterative-method  convergence  krylov-method 

Я ищу достаточно быстрые реализации дискретного преобразования Фурье (ДПФ) на двумерной треугольной или гексагональной решетке. Я был бы признателен за указатели на такие реализации (особенно те, которые легко использовать из Python или Mathematica), а также на описания того, как свести эту проблему к 1D DFT, который уже встроен во многие …

11 libraries  fourier-analysis 

Насколько я понимаю, многосеточный метод решает линейную систему, решая более грубую версию той же проблемы (устраняя низкочастотную ошибку), затем проецируя обратно в точную сетку, чтобы сгладить высокочастотные ошибки. Для больших систем я вижу, как итерационный метод может быть реализован параллельно на каждом уровне сетки. Этот подход хорошо масштабируется параллельно? Есть …

11 linear-algebra  parallel-computing  multigrid 

Я просто заправлен в Фортран 95 для моделирования квантовой механики. Честно говоря, я был избалован Октавой, поэтому я воспринял возведение в матрицу как должное. Учитывая (малую, ) косоэрмитову матрицу размера n × n , каков наиболее эффективный способ использования LAPACK для решения этой проблемы? Я не использую оболочку LAPACK95, просто …

11 fortran  lapack 

Я пытаюсь реализовать метод Рунге-Кутты четвертого порядка для решения ODE первого порядка в Python, т.е. . Я понимаю, как работает метод, но я пытаюсь написать эффективный алгоритм, который минимизирует количество вычислений поскольку это довольно дорого. Мне сказали, что можно повторно использовать точки данных, которые были предварительно рассчитаны, при увеличении шагов, …

11 ode  python  explicit-methods 

Предполагая, что кто-то хочет углубленно изучить числовую линейную алгебру (и следовать журналам по числовой линейной алгебре и теории матриц), это было бы лучшим курсом / лучшей книгой для изучения на первых порах: С Хоффманом и Кунце с доказательствами и строгостью (у меня нет проблем со строгой математикой). ИЛИ ЖЕ С …

11 linear-algebra  reference-request