У меня проблема с АТЛАСметод clapack_sgesv
(соответствующий метод Фортран: sgesv.f), когда я пытаюсь использовать его с матрицами, хранящимися в порядке хранения основной строки.
я использую Eigen3 для большинства задач линейной алгебры в моем приложении, но недавно начали заменять некоторые внутренние подпрограммы Eigen вызовами cblas ATLAS и clapack методы. Мое приложение должно поддерживать переключение порядка хранения матрицы на мажорную строку путем определения Eigen’s EIGEN_DEFAULT_TO_ROW_MAJOR
флаг. Это, конечно, работает из коробки с методами Эйгена, но требует различных путей кода для clapack_
звонки. Я столкнулся с проблемой при замене Эйгена .partialPivLu().solve()
позвонить с ATLAS ‘ clapack_sgesv
метод. Вот минимальный пример кода, который иллюстрирует проблему:
#include <iostream>
#define EIGEN_DEFAULT_TO_ROW_MAJOR
#include <eigen3/Eigen/Eigen>
extern "C" {
#include <clapack.h>
}
using namespace std;
int main()
{
Eigen::MatrixXf A( 4, 4 );
A << 0.680375 , 0.823295 , -0.444451 , -0.270431 ,
-0.211234 , -0.604897 , 0.10794 , 0.0268018 ,
0.566198 , -0.329554 , -0.0452059 , 0.904459 ,
0.59688 , 0.536459 , 0.257742 , 0.83239 ;
Eigen::MatrixXf B( 4, 4 );
B << 0.271423 , -0.967399 , -0.686642 , 0.997849 ,
0.434594 , -0.514226 , -0.198111 , -0.563486 ,
-0.716795 , -0.725537 , -0.740419 , 0.0258648 ,
0.213938 , 0.608353 , -0.782382 , 0.678224 ;
cout << "----- Eigen" << endl;
cout << "A = " << endl << A << endl;
cout << "B = " << endl << B << endl;
Eigen::MatrixXf X = A.partialPivLu().solve( B );
cout << "X = " << endl << X << endl;
cout << "AX = " << endl << A * X << endl;
cout << "----- ATLAS" << endl;
Eigen::VectorXi ipiv( 4 );
clapack_sgesv(
#ifdef EIGEN_DEFAULT_TO_ROW_MAJOR
CblasRowMajor,
#else
CblasColMajor,
#endif
A.rows(),
B.cols(),
A.data(),
#ifdef EIGEN_DEFAULT_TO_ROW_MAJOR
A.cols(),
#else
A.rows(),
#endif
ipiv.data(),
B.data(),
#ifdef EIGEN_DEFAULT_TO_ROW_MAJOR
B.cols()
#else
B.rows()
#endif
);
cout << "piv = " << ipiv.transpose() << endl;
cout << "LU = " << endl << A << endl;
cout << "X =" << endl << B << endl;
return 0;
}
Я собираю это с g++ -std=c++11 -Wall -Wextra -g -llapack -lcblas -latlas
, Выше clapack_sgesv
вызов дает те же результаты, что и решатель Эйгена, пока EIGEN_DEFAULT_TO_ROW_MAJOR
не определено.
----- Eigen
A =
0.680375 0.823295 -0.444451 -0.270431
-0.211234 -0.604897 0.10794 0.0268018
0.566198 -0.329554 -0.0452059 0.904459
0.59688 0.536459 0.257742 0.83239
B =
0.271423 -0.967399 -0.686642 0.997849
0.434594 -0.514226 -0.198111 -0.563486
-0.716795 -0.725537 -0.740419 0.0258648
0.213938 0.608353 -0.782382 0.678224
X =
4.29176 -3.45693 -3.46864 0.547927
-1.3688 2.04333 1.13806 0.735351
5.6716 -0.593909 -2.65158 -0.0154493
-3.69446 2.07672 1.6349 -0.0472447
AX =
0.271423 -0.967399 -0.686642 0.997849
0.434594 -0.514226 -0.198111 -0.563486
-0.716796 -0.725537 -0.740419 0.0258648
0.213938 0.608353 -0.782382 0.678224
----- ATLAS
piv = 0 2 3 3
LU =
0.680375 0.823295 -0.444451 -0.270431
0.832185 -1.01469 0.32466 1.12951
0.877281 0.183112 0.588201 0.862807
-0.310467 0.344235 -0.241085 -0.237964
X =
4.29176 -3.45694 -3.46864 0.547927
-1.3688 2.04333 1.13806 0.735351
5.6716 -0.593909 -2.65158 -0.0154493
-3.69446 2.07672 1.6349 -0.0472447
Если я определю это, результаты ATLAS неверны.
----- Eigen
[... same as above ...]
----- ATLAS
piv = 1 1 3 3
LU =
0.823295 0.826405 -0.328474 -0.539844
-0.604897 0.288656 -0.595488 -0.757338
-0.329554 0.838543 1.29555 0.31797
0.536459 0.153548 1.10004 0.313854
X =
-2.21567 2.33841 -0.554441 1.45218
-2.60368 1.14776 -3.83383 1.63747
-5.05167 2.4991 -3.36881 3.08596
6.03571 -1.84576 8.32067 -4.90008
Моим первым подозрением было, конечно, то, что я что-то напутал с clapack_sgesv()
вызов. Но кроме установки порядка хранения и переключения начальных размеров с количества строк на число столбцов, кажется, нет необходимости.
Еще одна действительно запутанная вещь, которую я заметил, заключается в следующем: когда я пытаюсь решить только для одной правой стороны, clapack_sgesv()
вызов не удался с Parameter 8 to routine clapack_sgesv was incorrect, ldb must be >= MAX(N,1): ldb=1 N=4
, Это не делает любой смысл математически.
Я подозреваю, что моя ошибка должна быть очевидной, но я ее не вижу.
Что не так с моим clapack_sgesv()
вызов, который вызывает его в порядке хранения основной строки?
Я нашел свою ошибку. Как объяснено в ATLAS FAQ правая часть обрабатывается не как матрица, а как совокупность векторов-столбцов, находящихся рядом в памяти. Это не имеет значения, если порядок хранения является главным по столбцу, но это относится к порядку хранения по основной строке, поскольку элементы вектора столбца больше не являются смежными в памяти. Это работает, если всегда хранить RHS и «матрицу» решения в формате столбца.
Других решений пока нет …