LOBPCG - LOBPCG

Mahalliy jihatdan maqbul blok oldindan shartlangan konjuge gradyan (LOBPCG) a matritsasiz usul eng kattasini (yoki eng kichigini) topish uchun o'zgacha qiymatlar va tegishli xususiy vektorlar nosimmetrik musbat aniqlikning umumiy qiymat muammosi

berilgan juftlik uchun murakkab Hermitiyalik yoki haqiqiy nosimmetrik matritsalar, matritsalar deb taxmin qilinadi ijobiy-aniq.

Fon

Kantorovich 1948 yilda eng kichigini hisoblashni taklif qildi o'ziga xos qiymat nosimmetrik matritsaning tomonidan eng tik tushish yo'nalish yordamida o'lchovli gradient a Reyli taklifi a skalar mahsuloti , ichida Rayleigh taklifini minimallashtirish bilan hisoblangan qadam kattaligi bilan chiziqli oraliq vektorlarning va , ya'ni mahalliy darajada maqbul usulda. Samokish[1] qo'llash taklif qilingan konditsioner qoldiq vektorga oldindan shartli yo'nalishni yaratish va olingan asimptotik, kabi ga yaqinlashadi xususiy vektor, yaqinlashish darajasi chegaralari. D'yakonov taklif qildi[2] spektral jihatdan teng oldindan shartlash va olingan asimptotik bo'lmagan konvergentsiya tezligi chegaralari. Mahalliy jihatdan eng maqbul ko'p bosqichli pastga tushishni blokirovka qilish muammolari uchun tavsiflangan.[3] Joriy yaqinlashuv, joriy qoldiq va oldingi yaqinlashuv, shuningdek uning blok versiyasi bilan bog'liq bo'lgan pastki kosmosdagi Rayleigh kotirovkasini mahalliy minimallashtirish paydo bo'ldi.[4] Old shartli versiya tahlil qilindi [5] va.[6]

Asosiy xususiyatlar[7]

  • Matritsasiz, ya'ni koeffitsient matritsasini aniq saqlashni talab qilmaydi, lekin matritsa-vektor mahsulotlarini baholash orqali matritsaga kira oladi.
  • Faktorizatsiya -bepul, ya'ni hech narsani talab qilmaydi matritsaning parchalanishi hatto uchun umumiy qiymat muammosi.
  • Takrorlash va xotiradan foydalanish uchun sarflanadigan xarajatlar ularnikiga nisbatan raqobatbardoshdir Lanczos usuli, nosimmetrik matritsaning bitta o'ta shaxsiy juftligini hisoblash.
  • Lineer konvergentsiya nazariy jihatdan kafolatlangan va amalda kuzatiladi.
  • To'g'ridan-to'g'ri tufayli tezlashtirilgan yaqinlashuv oldindan shartlash, farqli o'laroq Lanczos usuli o'zgaruvchan va nosimmetrik, shuningdek sobit va ijobiy aniqlarni o'z ichiga oladi oldindan shartlash.
  • Effektivlikning ahamiyatsiz qo'shilishiga imkon beradi domen dekompozitsiyasi va ko'p rangli oldindan shartlash orqali texnikalar.
  • Issiqlik har bir takrorlashda xususiy vektorga yaqinlashishni boshlaydi va hisoblab chiqadi.
  • Ga nisbatan ancha barqaror Lanczos usuli va past aniqlikdagi kompyuter arifmetikasida ishlashi mumkin.
  • Amalga oshirish oson, ko'plab versiyalar allaqachon paydo bo'lgan.
  • Bloklash yuqori samarali matritsa-matritsa operatsiyalaridan foydalanishga imkon beradi, masalan. BLAS 3.
  • Blokning kattaligi ortogonalizatsiya va kompyuter xarajatlariga nisbatan yaqinlashish tezligini muvozanatlash uchun sozlanishi mumkin Rayleigh-Ritz usuli har bir takrorlashda.

Algoritm

Bitta vektorli versiya

Dastlabki bosqichlar: Gradient tushishi shaxsiy qiymat muammolari uchun

Usul bajaradi takroriy umumlashtirilganni maksimallashtirish (yoki minimallashtirish) Reyli taklifi

bu eng katta (yoki eng kichik) xususiy juftlarni topishga olib keladi

Eng tik ko'tarilish yo'nalishi, bu gradient, umumlashtirilgan Reyli taklifi vektor bilan ijobiy proportsionaldir

xususiy vektor deb nomlangan qoldiq. Agar a konditsioner mavjud, u qoldiqqa qo'llaniladi va vektorni beradi

oldindan shartli qoldiq deb nomlangan. Oldindan shart qo'ymasdan, biz o'rnatdik va hokazo . Takroriy usul

yoki qisqasi,

oldindan shartli deb tanilgan eng baland ko'tarilish (yoki tushish), bu erda skalar qadam kattaligi deyiladi. Optimal qadam o'lchamlari Rayleigh kotirovkasini maksimal darajada oshirish orqali aniqlanishi mumkin, ya'ni.

(yoki minimallashtirishda), bu holda usul mahalliy darajada maqbul deb nomlanadi.

Uch muddatli takrorlanish

Mahalliy jihatdan maqbul shartli tik ko'tarilishni (yoki tushishni) yaqinlashishini keskin tezlashtirish uchun ikki davrga bitta qo'shimcha vektor qo'shilishi mumkin. takrorlanish munosabati uni uch muddatli qilish:

(foydalanish minimallashtirish holatida). 3 o'lchovli pastki bo'shliqda Rayleigh kotirovkasini maksimal / minimallashtirish raqamli ravishda bajarilishi mumkin Rayleigh-Ritz usuli. Boshqa vektorlarni qo'shish, masalan, qarang. Richardson ekstrapolyatsiyasi, sezilarli tezlashuvga olib kelmaydi[8] lekin hisoblash xarajatlarini oshiradi, shuning uchun odatda tavsiya etilmaydi.

Raqamli barqarorlikni takomillashtirish

Takrorlanishlar yaqinlashganda, vektorlar va deyarli bo'lish chiziqli bog'liq, aniq yo'qotishga olib keladi va Rayleigh-Ritz usuli yumaloq xatolar mavjud bo'lganda son jihatdan beqaror. Vektorni almashtirish orqali aniqlikni yo'qotishdan qochish mumkin vektor bilan , bu uzoqroq bo'lishi mumkin , uch o'lchovli pastki bo'shliq asosida , pastki bo'shliqni o'zgarishsiz ushlab turish va saqlanish ortogonalizatsiya yoki boshqa har qanday qo'shimcha operatsiyalar.[8] Bundan tashqari, uch o'lchovli subspace asosini ortogonalizatsiya qilish uchun kerak bo'lishi mumkin yaroqsiz barqarorlik va erishiladigan aniqlikni yaxshilash uchun o'ziga xos qiymat muammolari.

Krylov subspace analoglari

Bu LOBPCG usulining bitta vektorli versiyasi - mumkin bo'lgan umumlashtirishlardan biri oldindan shartli konjuge gradyan nosimmetrik holatga chiziqli erituvchilar o'ziga xos qiymat muammolar.[8] Hatto ahamiyatsiz holatda ham va natijada taxminan tomonidan olinganidan farq qiladi Lanczos algoritmi, garchi ikkala taxmin ham bir xil bo'ladi Krilov subspace.

Amaliy foydalanish senariylari

LOBPCG-ning bir vektorli versiyasining o'ta soddaligi va yuqori samaradorligi uni o'ziga xos qiymatga oid dasturlar uchun jiddiy apparat cheklovlari ostida jozibador qiladi. spektral klasterlash real vaqtda asoslangan anomaliyani aniqlash orqali grafik qismlarga ajratish o'rnatilgan ASIC yoki FPGA yozuvlarni hisoblash murakkabligini fizik hodisalarini modellashtirish exascale TOP500 superkompyuterlar.

Bloklash versiyasi

Xulosa

Keyingi shaxsiy juftlarni ortogonal deflyatsiya bilan to'ldirilgan yoki bir vaqtning o'zida blok sifatida bir vektorli LOBPCG orqali hisoblash mumkin. Avvalgi yondashuvda, allaqachon hisoblab chiqarilgan xususiy vektorlarning noto'g'ri bo'lishi, keyinchalik hisoblangan xususiy vektorlarning aniqligiga qo'shimcha ravishda ta'sir qiladi va shu bilan har bir yangi hisoblashda xatolikni oshiradi. Taxminan bir nechtasini takrorlash xususiy vektorlar birgalikda LOBPCG-ning blok versiyasida mahalliy maqomdagi blokda.[8] xususiy vektorlarni, shu jumladan bir vektorli LOBPCG sekin yaqinlashuvdan aziyat chekadigan deyarli o'zgacha qiymatlarga mos keladiganlarni, shu jumladan tezkor, aniq va mustahkam hisoblash imkonini beradi. Blokning kattaligi raqamli barqarorlik va yaqinlashuv tezligi va ortogonalizatsiya kompyuter xarajatlari va Rayleigh-Ritz usuli bo'yicha har bir takrorlashda muvozanatlash uchun sozlanishi mumkin.

Asosiy dizayn

LOBPCG-dagi blokli yondashuv bitta vektorlarni almashtiradi va blok-vektorlar bilan, ya'ni matritsalar bilan va , bu erda, masalan, ning har bir ustuni xususiy vektorlardan biriga yaqinlashadi. Barcha ustunlar bir vaqtning o'zida takrorlanadi va keyingi xususiy vektorlarning keyingi matritsasi bilan belgilanadi Rayleigh-Ritz usuli matritsalarning barcha ustunlari joylashgan pastki bo'shliqda va . Ning har bir ustuni ning har bir ustuni uchun oldindan shart qilingan qoldiq sifatida hisoblanadi Matritsa ustunlari bilan kengaytirilgan pastki bo'shliqlar aniqlanadi va of bir xil.

Raqamli barqarorlik va samaradorlik

Ning natijasi Rayleigh-Ritz usuli matritsalarning barcha ustunlari tomonidan joylashgan pastki bo'shliq bilan belgilanadi va , bu erda pastki bo'shliqning asosi nazariy jihatdan o'zboshimchalik bilan bo'lishi mumkin. Biroq, aniq bo'lmagan kompyuter arifmetikasida Rayleigh-Ritz usuli bazaviy vektorlarning bir qismi taxminan chiziqli bog'liq bo'lsa, son jihatdan beqaror bo'ladi. Raqamli beqarorliklar odatda yuzaga keladi, masalan, iterativ blokdagi ba'zi bir xususiy vektorlar allaqachon berilgan kompyuter aniqligi uchun aniqlikka erishgan bo'lsa va ayniqsa past aniqlikda taniqli bo'lsa, masalan. bitta aniqlik.

LOBPCG-ni turli xil tatbiq etish san'ati, ularning barqarorligini ta'minlashdan iborat Rayleigh-Ritz usuli subspace uchun yaxshi asosni tanlash orqali minimal hisoblash xarajatlarida. Asosiy vektorlarni ortogonal qilishning eng barqaror yondashuvi, masalan, tomonidan Gram-Shmidt jarayoni, shuningdek, eng arzon hisoblash hisoblanadi. Masalan, LOBPCG dasturlari[9], [10] beqaror, ammo samarali foydalanish Xoleskiy parchalanishi ning normal matritsa, faqat individual matritsalarda bajariladi va , butun subspace-da emas. Kompyuter xotirasining doimiy ravishda ko'payib borishi bugungi kunda bloklarning odatdagi o'lchamlarini ta'minlashga imkon beradi qator, bu erda ortogonalizatsiya va Rayleigh-Ritz usuli bo'yicha hisoblash vaqtining foizi ustunlik qila boshlaydi.

Ilgari yaqinlashgan xususiy vektorlarni blokirovka qilish

Odatda kichik bo'shliqlarni takrorlaydigan o'ziga xos qiymat muammolarini blokirovka qilish usullari, keraksiz hisob-kitoblarni yo'q qilish va sonlarning barqarorligini yaxshilash maqsadida, allaqachon takrorlangan xususiy vektorlarni blokirovkalashga, ya'ni ularni takrorlanadigan tsikldan olib tashlashga turtki beradigan boshqalarga qaraganda tezroq yaqinlashadi. O'ziga xos vektorni oddiy olib tashlash, hanuzgacha takrorlanadigan vektorlarda uning dublikatini shakllantirishga olib kelishi mumkin. Nosimmetrik o'ziga xos qiymat muammolarining o'ziga xos vektorlari ikki tomonlama ortogonal ekanligi, barcha takrorlanadigan vektorlarni qulflangan vektorlarga nisbatan ortogonal saqlashni taklif qiladi.

Hisoblash xarajatlarini minimallashtirish bilan birga, qulflash raqamli aniqlik va barqarorlikni saqlab turishda boshqacha tarzda amalga oshirilishi mumkin. Masalan, LOBPCG dasturlari[9], [10] amal qiling[8], [11] qulflangan xususiy vektorlar kod kiritish vazifasini bajaradigan va o'zgarmaydigan yumshoq qulflashdan qattiq qulflashni ajratish, ya'ni cheklash yo'li bilan deflyatsiya, bu erda qulflangan vektorlar qoldiqlarni hisoblashning odatda eng qimmat iterativ bosqichida qatnashmaydi. Rayleigh-Ritz uslubida qatnashadi va shu bilan Rayleigh-Ritz usuli bilan o'zgartirilishiga yo'l qo'yiladi.

Konvergentsiya nazariyasi va amaliyoti

LOBPCG qurilishi kafolatlangan[8] minimallashtirish uchun Reyli taklifi eng tik blokdan sekinroq emas gradiyent tushish, keng qamrovli konvergentsiya nazariyasiga ega. Har bir xususiy vektor ning harakatsiz nuqtasi Reyli taklifi, qaerda gradient yo'qoladi. Shunday qilib, gradiyent tushish har qanday yaqinda sekinlashishi mumkin xususiy vektor ammo, o'z vektoriga chiziqli konvergentsiya tezligi bilan yaqinlashish yoki agar bu o'ziga xos vektor egar nuqtasi, takroriy Reyli taklifi tegishli qiymatdan pastga tushishi va quyidagi o'zaro qiymatga chiziqli yaqinlashishni boshlash ehtimoli yuqori. Lineer yaqinlashuv tezligining eng yomon qiymati aniqlandi[8] va xususiy qiymat va matritsaning qolgan qismi orasidagi nisbiy bo'shliqqa bog'liq spektr va sifati konditsioner, agar mavjud bo'lsa.

Umumiy matritsa uchun o'z vektorlarini bashorat qilish va shu bilan har doim ham yaxshi ishlaydigan dastlabki taxminlarni hosil qilishning iloji yo'q. LOBPCG tomonidan takrorlanadigan echim dastlabki xususiy vektorlarning yaqinlashuviga sezgir bo'lishi mumkin, masalan, oraliq juftliklarni o'tkazishda sekinlashuvning yaqinlashishi uchun ko'proq vaqt talab etiladi. Bundan tashqari, nazariy jihatdan, eng kichik shaxsiy juftlikka yaqinlashishni kafolatlash mumkin emas, garchi sog'inish ehtimoli nolga teng bo'lsa. Yaxshi sifat tasodifiy Gauss nol bilan funktsiya anglatadi boshlang'ich taxminlarni yaratish uchun odatda LOBPCG-da standart hisoblanadi. Dastlabki taxminlarni tuzatish uchun, uchun aniqlangan urug'ni tanlash mumkin tasodifiy sonlar generatori.

Dan farqli o'laroq Lanczos usuli, LOBPCG kamdan-kam hollarda asimptotik narsalarni namoyish etadi superlinear konvergentsiya amalda.

Qisman Asosiy tarkibiy qismlarni tahlil qilish (PCA) va Yagona qiymat dekompozitsiyasi (SVD)

LOBPCG bir nechta eng katta hisoblash uchun ahamiyatsiz qabul qilinishi mumkin birlik qiymatlari va mos keladigan yagona vektorlar (qisman SVD), masalan, uchun PCA-ni takroriy hisoblash, ma'lumotlar matritsasi uchun D. nol o'rtacha bilan, aniq hisoblashsiz kovaryans matritsa D.TD., ya'ni matritsasiz moda. Asosiy hisoblash mahsulotning funktsiyasini baholashdir D.T(D X) kovaryans matritsasining D.TD. va blok-vektor X takroriy ravishda kerakli singular vektorlarga yaqinlashishi. PCA kovaryans matritsasining eng katta o'ziga xos qiymatlariga muhtoj, LOBPCG odatda eng kichiklarini hisoblash uchun amalga oshiriladi. Oddiy ish - bu funktsiyani almashtirish, almashtirish -DT(D X) uchun D.T(D X) va shu tariqa o'ziga xos qiymatlar tartibini bekor qilish, chunki LOBPCG o'ziga xos qiymat matritsasi ijobiy aniq yoki yo'qligiga ahamiyat bermaydi.[9]

PCA va SVD uchun LOBPCG 1.4.0 versiyasidan beri SciPy-da amalga oshiriladi[12]

Umumiy dasturiy ta'minot

LOBPCG ixtirochisi, Endryu Knyazev, "Mahalliy ravishda maqbul shartli shaxsiy qiymat Xolversini bloklash" (BLOPEX) deb nomlangan ma'lumotnomani nashr etdi.[13][14] interfeyslari bilan PETSc, shov-shuv, va Parallel Ierarxik Adaptiv MultiLevel usuli (PHAML).[15] Boshqa dasturlar mavjud, masalan, GNU oktavi,[16] MATLAB (shu jumladan tarqatilgan yoki plitka qatorlari uchun),[9] Java,[17] Anasazi (Trilinos ),[18] SLEPc,[19][20] SciPy,[10] Yuliya,[21] MAGMA,[22] Pytorch,[23] Zang,[24] OpenMP va OpenACC,[25] RAPIDS cuGraph[26] va NVIDIA AMGX.[27] LOBPCG amalga oshirildi,[28] lekin kiritilmagan, ichida TensorFlow.

Ilovalar

Materialshunoslik

LOBPCG amalga oshiriladi ABINIT[29] (shu jumladan CUDA versiyasi) va Sakkizoyoq.[30] Tomonidan ko'p milliardli matritsalar uchun ishlatilgan Gordon Bell mukofoti finalchilar Yer simulyatori superkompyuter Yaponiyada.[31][32] Xabbard modeli kuchli korrelyatsiya qilingan elektron tizimlar ortidagi mexanizmni tushunishlari uchun supero'tkazuvchanlik hisoblash uchun LOBPCG dan foydalanadi asosiy holat ning Hamiltoniyalik ustida K kompyuter.[33] Lar bor MATLAB [34] va Yuliya[35][36][37]uchun LOBPCG versiyalari Kohn-Sham tenglamalar va zichlik funktsional nazariyasi (DFT) tekis to'lqinlar bazasidan foydalangan. So'nggi dasturlarga TTPY,[38] Platypus ‐ QM,[39] MFDn,[40] ACE-molekula,[41] LAKONIK.[42]

Mexanika va suyuqliklar

BLOPEX dan LOBPCG uchun ishlatiladi konditsioner ko'p darajadagi sozlash Cheklovlar bo'yicha domen dekompozitsiyasini muvozanatlash (BDDC) echim kutubxonasi BDDCML, bu OpenFTL (Open) tarkibiga kiritilgan Cheklangan element Shablonlar kutubxonasi) va er osti suv oqimi, eritilgan va issiqlik transporti singan holda gözenekli ommaviy axborot vositalari. LOBPCG amalga oshirildi[43] yilda LS-DYNA.

Maksvell tenglamalari

LOBPCG - bu PYFEMax va yuqori mahsuldorlik bilan ishlaydigan asosiy fizikaviy echimlardan biri cheklangan element dasturiy ta'minot Netgen / NGSolve. LOBPCG shov-shuv tarkibiga kiritilgan ochiq manba engil vaznli C ++ uchun kutubxona cheklangan element usullari MFEM, shu jumladan ko'plab loyihalarda qo'llaniladi Portlash, XBraid, VisIt, xSDK, FASTMath instituti SciDAC, va In Effects Exascale Discretmissions Center (CEED) ning birgalikda loyihalashtirish Exascale hisoblash Loyiha.

Denoising

Takroriy LOBPCG-ga asoslangan taxminiy past o'tkazgichli filtr uchun ishlatilishi mumkin denoising; qarang,[44] masalan, tezlashtirish uchun umumiy o'zgarishni denoising.

Rasm segmentatsiyasi

Rasm segmentatsiyasi orqali spektral klasterlash past o'lchovni amalga oshiradi ko'mish yordamida qarindoshlik piksellar orasidagi matritsa, so'ngra past o'lchamli bo'shliqda o'z vektorlari komponentlarini klasterlash. LOBPCG bilan ko'p rangli oldindan shartlash birinchi bo'lib qo'llanilgan tasvir segmentatsiyasi yilda [45] orqali spektral grafik qismlarga ajratish yordamida laplasiya grafigi uchun ikki tomonlama filtr. Scikit-o'rganing dan LOBPCG dan foydalanadi SciPy bilan algebraik ko'p o'lchovli oldindan shartlash xususiy qiymat muammosini hal qilish uchun.[46]

Ma'lumotlarni qazib olish

Dasturiy ta'minot to'plamlari skikit o'rganish va Megaman[47] masshtablash uchun LOBPCG dan foydalaning spektral klasterlash[48] va ko'p tomonlama o'rganish[49] orqali Laplasiyaning o'z xaritalari katta ma'lumot to'plamlariga. NVIDIA amalga oshirdi[50] LOBPCG o'zining nvGRAPH kutubxonasida CUDA 8.

Adabiyotlar

  1. ^ Samokish, B.A. (1958). "Yarim chegaralangan operatorlar bilan o'zaro qiymat masalasini eng keskin tushish usuli". Izvestiya Vuzov, matematika. (5): 105–114.
  2. ^ D'yakonov, E. G. (1996). Elliptik masalalarni echishda optimallashtirish. CRC-Press. p. 592. ISBN  978-0-8493-2872-5.
  3. ^ Kullum, Jeyn K.; Willoughby, Ralf A. (2002). O'z qiymatini katta nosimmetrik hisoblash uchun Lanczos algoritmlari. Vol. 1 (1985 yil asl nusxasini qayta nashr etish). Sanoat va amaliy matematika jamiyati.
  4. ^ Knyazev, Endryu V. (1987). "Mesh simmetrik xos qiymat muammosi uchun iterativ usullar uchun konvergentsiya tezligini baholash". Sovet J. Raqamli tahlil va matematika. Modellashtirish. 2 (5): 371–396.
  5. ^ Knyazev, Endryu V. (1991). "Shaxsiy qiymat muammolari uchun oldindan shartli konjuge gradyan usuli va uni subspace-da amalga oshirish". Xalqaro ser. Numerical Mathematics, V. 96, Eigenwertaufgaben in Natur- und Ingenieurwissenschaften und Ihre Numerische Behandlung, Oberwolfach 1990, Birxauzer.: 143–154.
  6. ^ Knyazev, Endryu V. (1998). "Shartli shaxsiy echimlar - oksimoron?". Raqamli tahlil bo'yicha elektron operatsiyalar. 7: 104–123.
  7. ^ Knyazev, Endryu (2017). "Mahalliy maqbul blokni oldindan shartli konjugatlangan gradyan usuli (LOBPCG) ning so'nggi tatbiqlari, ilovalari va kengaytmalari". arXiv:1708.08354 [cs.NA ].
  8. ^ a b v d e f g Knyazev, Endryu V. (2001). "Optimal oldindan shartlangan o'z-o'zini boshqarish uchun: Mahalliy ravishda maqbul blokni oldindan shartli konjuge gradyan usuli". Ilmiy hisoblash bo'yicha SIAM jurnali. 23 (2): 517–541. doi:10.1137 / S1064827500366124.
  9. ^ a b v d MATLAB Fayl almashinuvi funktsiyasi LOBPCG
  10. ^ a b v SciPy siyrak algebra funktsiyasi lobpcg
  11. ^ Knyazev, A. (2004). Nosimmetrik o'ziga xos qiymat muammolari uchun takroriy usullarda qattiq va yumshoq qulflash. Iterativ usullar bo'yicha mis tog 'sakkizinchi konferentsiyasi 2004 yil 28 mart - 2 aprel. doi:10.13140 / RG.2.2.11794.48327.
  12. ^ SVDS uchun LOBPCG yilda SciPy
  13. ^ GitHub BLOPEX
  14. ^ Knyazev, A. V .; Argentati, M. E .; Lashuk, I .; Ovtchinnikov, E. E. (2007). "Hypre va PETSc-da mahalliy maqbul shartli tabiiy qiymatlarni blokirovkalash (BLOPEX)". Ilmiy hisoblash bo'yicha SIAM jurnali. 29 (5): 2224. arXiv:0705.2626. Bibcode:2007arXiv0705.2626K. doi:10.1137/060661624.
  15. ^ PHAML BLOBEX interfeysi LOBPCG-ga
  16. ^ Oktava chiziqli algebra funktsiyasi lobpcg
  17. ^ Java LOBPCG da Google kodi
  18. ^ Anasazi Trilinos LOBPCG da GitHub
  19. ^ Mahalliy SLEPc LOBPCG
  20. ^ SLEPc BLOPEX LOBPCG-ga interfeys
  21. ^ Yuliya LOBPCG da GitHub
  22. ^ Anzt, Xartvig; Tomov, Stanimir; Dongarra, Jek (2015). "Bloklangan matritsali vektorli mahsulot yordamida grafik protsessorlarda LOBPCG usulini tezlashtirish". Yuqori samarali hisoblash bo'yicha simpozium materiallari (HPC '15). Computer Simulation International jamiyati, San-Diego, Kaliforniya, AQSh: 75–82.
  23. ^ Pytorch LOBPCG da GitHub
  24. ^ Zang LOBPCG da GitHub
  25. ^ Rabbi, Fazlay; Deyli, Kristofer S.; Aktulga, Hasan M.; Rayt, Nikolas J. (2019). Yagona siyrak matritsalarni hisobga olgan holda blokli o'zgarmaydigan dastur bo'yicha GPU dasturlash modellarini baholash (PDF). Direktivlardan foydalangan holda tezlashtiruvchi dasturlash bo'yicha ettinchi seminar, SC19: Yuqori samaradorlikni hisoblash, tarmoq, saqlash va tahlil qilish bo'yicha xalqaro konferentsiya.
  26. ^ RAPIDS cuGraph NVgraph LOBPCG da GitHub
  27. ^ NVIDIA AMGX LOBPCG da GitHub
  28. ^ Raxuba, Maksim; Novikov, Aleksandr; Osedelets, Ivan (2019). "Yuqori o'lchovli hamiltoniyaliklar uchun past darajadagi Riemenning o'ziga xos elektroni". Hisoblash fizikasi jurnali. 396: 718–737. arXiv:1811.11049. Bibcode:2019JCoPh.396..718R. doi:10.1016 / j.jcp.2019.07.003.
  29. ^ ABINIT Docs: WaveFunction optimallashtirish ALGorithm
  30. ^ Ahtapotni ishlab chiquvchilar uchun qo'llanma: LOBPCG
  31. ^ Yamada, S .; Imomura, T .; Machida, M. (2005). 16.447 TFlop va 159 milliard o'lchovli aniq diagonalizatsiya Yer simulyatoridagi Fermion-Xubard modeli uchun.. Proc. ACM / IEEE superkompyuter konferentsiyasi (SC'05). p. 44. doi:10.1109 / SC.2005.1. ISBN  1-59593-061-2.
  32. ^ Yamada, S .; Imomura, T .; Kano, T .; Machida, M. (2006). Gordon Bell final ishtirokchilari I - Yer simulyatoridagi ko'p jismlar kvant muammolariga aniq raqamli yondoshish uchun yuqori samarali hisoblash. Proc. Supercomputing bo'yicha ACM / IEEE konferentsiyasi (SC '06). p. 47. doi:10.1145/1188455.1188504. ISBN  0769527000.
  33. ^ Yamada, S .; Imomura, T .; Machida, M. (2018). Hubbard modelining bir nechta o'zgacha qiymatlarini echish uchun yuqori samaradorlikdagi LOBPCG usuli: aloqa samaradorligi neyron kengayish shartlaridan qochish. Supercomputing chegara bo'yicha Osiyo konferentsiyasi. Yokota R., Vu V. (tahr.) Supercomputing Frontiers. SCFA 2018. Kompyuter fanidan ma'ruza matnlari, vol 10776. Springer, Cham. 243–256 betlar. doi:10.1007/978-3-319-69953-0_14.
  34. ^ Yang, C .; Meza, J. C .; Li B.; Vang, L.-W. (2009). "KSSOLV - Kohn-Shom tenglamalarini echish uchun MATLAB asboblar qutisi". ACM Trans. Matematika. Dasturiy ta'minot. 36: 1–35. doi:10.1145/1499096.1499099.
  35. ^ Fathurrahman, Fadjar; Agusta, Muhammad Kamol; Saputro, Adhitya Gandaryus; Dipojono, Hermawan Kresno (2020). "PWDFT.jl: zichlik funktsional nazariyasi va tekislik to'lqinlari asosida elektron tuzilmani hisoblash uchun Julia to'plami". doi:10.1016 / j.cpc.2020.107372. Iqtibos jurnali talab qiladi | jurnal = (Yordam bering)
  36. ^ Samolyot to'lqinlarining zichligi funktsional nazariyasi (PWDFT) in Yuliya
  37. ^ Zichlik-funktsional vositalar to'plami (DFTK). Samolyot to'lqini zichlik funktsional nazariyasi yilda Yuliya
  38. ^ Raxuba, Maksim; Oseledets, Ivan (2016). "Tenzor poezdining parchalanishi yordamida molekulalarning tebranish spektrlarini hisoblash". J. Chem. Fizika. 145 (12): 124101. arXiv:1605.08422. Bibcode:2016JChPh.145l4101R. doi:10.1063/1.4962420. PMID  27782616.
  39. ^ Takano, Yu; Nakata, Kazuto; Yonezava, Yasushige; Nakamura, Haruki (2016). "Ko'p darajali molekulyar dinamikani simulyatsiya qilish dasturini ishlab chiqish, platypus (dYnamic protein birlashtirilgan simulyatsiya uchun PLATform), oqsil funktsiyalarini tushuntirish uchun". J. Komput. Kimyoviy. 37 (12): 1125–1132. doi:10.1002 / jcc.24318. PMC  4825406. PMID  26940542.
  40. ^ Shao, Meiyue; va boshq. (2018). "Yadro konfiguratsiyasining o'zaro ta'sirini hisob-kitoblarini oldindan shartli blokli takroriy o'zgarmasi orqali tezlashtirish". Kompyuter fizikasi aloqalari. 222 (1): 1–13. arXiv:1609.01689. Bibcode:2018CoPhC.222 .... 1S. doi:10.1016 / j.cpc.2017.09.004.
  41. ^ Kang, Sungvu; va boshq. (2020). "ACE-molekula: ochiq manbali real kosmik kvant kimyosi to'plami". Kimyoviy fizika jurnali. 152 (12): 124110. doi:10.1063/5.0002959.
  42. ^ Baczewski, Endryu Devid; Brikson, Mitchell Yan; Kempbell, Kvinn; Jeykobson, Nuh Tobias; Maurer, Leon (2020-09-01). O'zaro bog'liq elektron tizimlarini simulyatsiya qilish uchun kvantli analog koprotsessor (Hisobot). Amerika Qo'shma Shtatlari: Sandia National Lab. (SNL-NM.) doi:10.2172/1671166. OSTI  1671166).
  43. ^ LS-DYNA® da o'zgacha eritma usullarini o'rganish. 15-Xalqaro LS-DYNA konferentsiyasi, Detroyt. 2018 yil.
  44. ^ Knyazev, A .; Malyshev, A. (2015). Tezlashtirilgan grafik asosidagi spektral polinomial filtrlar. 2015 IEEE signallarni qayta ishlash uchun mashinalarni o'rganish bo'yicha 25-Xalqaro seminar (MLSP), Boston, MA. 1-6 betlar. arXiv:1509.02468. doi:10.1109 / MLSP.2015.7324315.
  45. ^ Knyazev, Endryu V. (2003). Boley; Dhillon; Ghosh; Kogan (tahrir). Spektral tasvir segmentatsiyasi va grafiklarni ikkiga bo'linishi uchun zamonaviy shartli o'z-o'zini echimlar. Katta ma'lumot to'plamlarini klasterlash; Ma'lumotlarni qazib olish bo'yicha uchinchi IEEE xalqaro konferentsiyasi (ICDM 2003), Melburn, Florida: IEEE Computer Society. 59-62 betlar.
  46. ^ https://scikit-learn.org/stable/modules/clustering.html#spectral-clustering
  47. ^ McQueen, Jeyms; va boshq. (2016). "Megaman: Python-da ko'lamini ko'p qirrali o'rganish". Mashinalarni o'rganish bo'yicha jurnal. 17 (148): 1–5. Bibcode:2016JMLR ... 17..148M.
  48. ^ "Sklearn.cluster.SpectralClustering - scikit-learn 0.22.1 hujjatlari".
  49. ^ "Sklearn.manifold.spectral_embedding - scikit-learn 0.22.1 hujjatlar".
  50. ^ Naumov, Maksim (2016). "Grafik protsessorlarda tezkor spektrli grafik qismlarga ajratish". NVIDIA Developer Blog.

Tashqi havolalar