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在NCUBE上解非對稱三對角線矩陣特徵值的平行算法
Thesis

在NCUBE上解非對稱三對角線矩陣特徵值的平行算法

劉嘉日
Masters, National Tsing Hua University
1991

Abstract

三對角線特徵值平行算法
對於一個實數非對稱三對角線(unsymmetric tridiagonal )矩陣解特徵值的方法-QD方法,將其平行化應用在NCUBE 機器上,是我們的研究目的。QD方法源自於LR方法,LR方法是由Rutishauser (1985)所發展出來的,在計算上是比較容易產生不穩定的方法,通常會採用改良的方法,其中一種是加上位移(shift )來疊代(iteration )會比較穩定,因此,我們將QD方法加上位移推導出一個我們稱為 SQD的計算方法,這是比較穩定的計算,但是在平行計算上, SQD方法必須每次疊代完後,才能算出下次疊代所需要的新位移,這對平行算沒有好處,必須再加以改良;在平行計算時,我們在開始時是無法得到新的位移,等到在平行計算中的最後一個計算器已經算到它自己的資料,它就可以算出我們要的新的位移,而將位移送到第一個計算器,繼續疊代計算下去。當在疊代計算時,會有 1向量中的元素會趨近於零,這時我們有一個 r向量可以將其分為兩個向量,(詳細內容請看英文附錄)使它們獨立成兩個子矩陣(submatrices ),如此,如果有一個是 1×1 矩陣,這就是我們要的特徵值,如果是 2×2 的矩陣,那我們就直接用解一元二次方程式算出特徵值;在平行計算時,我們將這兩個向量的資料等分成和計算器一樣多份,將其依序放入計算器中,用上面提到的我們稱為固定 p步位移的方法來疊代,等到有零出現時,按照資料所在的位置來決定如何來分資料,一直到計算器各自獨立後,再分別計算,然後把結果算出來;我們希望能在平行計算時達到加速的效果。實際的試驗是用四個計算器計算,和序列計算用 SQD方法來比較,我們得到結論是當資料增加時,加速效果(speedup )就更好。#9205629#9205629

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