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9.11 Elementare Software

Harwell-Boeing Collection SPARSE-BLAS SPARSKIT


Harwell-Boeing Collection

Die HB-Collection ist eine Sammlung von großen schwach besetzten Matrizen . Diese liegen in einem eigenen Format (dem HB-Format) vor . Das HB-Format entspricht einem erweiterten CRS-Format . Diese Collection kann hier herunteruntergeladen werden . Ebenso dort kann ein Benutzerhandbuch im Postscript-Format gefunden werden .

SPARSE-BLAS

Wie bei voll besetzten Matrizen BLAS, so sollte auch bei schwach besetzten Matrizen mit SPARSE-BLAS der Versuch einer De-fakto-Normierung unternommen werden . Das geschah erstmals 1991 mit einem ersten Definitionsvorschlag, der nur Vektor-Operationen beinhaltete . Als Speicherformate unterstützt SPARSE-BLAS sowohl komprimierte als auch unkomprimierte Matrizen, wobei ein index auf alle Nichtnullelemente des Vektors zeigt .
Alle BLAS-1 Routinen können auf unkomprimierte Vektoren unmittelbar angewandt werden, manche arbeiten auch mit der komprimierten Version, deshalb gibt es Routinen, die es erlauben das komprimierte in das dekomprimierte Speicherformat und umgekehrt umzuwandeln . Dies sind die Routinen *sctr (scatter) zur Dekomprimierung und *gthr (gather) bzw. *gthrz (gather and zero) zur Komprimierung .
Ob das Paket SPARSE-BLAS die selbe Bedeutung für schwach besetzte Matrizen erlangt, wie BLAS für voll besetzte ist ungewiß . Ein Faktor der hier entgegenwirken könnte ist die schwache Rechenleistung der BLAS-1 Routinen, die einzig durch dessen Integration in LINPACK und LAPACK wieder aufgehoben wurde .

SPARSKIT

SPARSKIT ist ein in Fortran-77 geschriebenes Programmpaket, das die grundlegenden Operationen auf schwach besetzten Matrizen im CRS-Format beherrscht .
Es enthält neben E/A-Routinen für Matrizen im HB-Format auch noch Möglichkeiten zur graphischen Veranschaulichung der Besetzheitsstruktur von Matrizen .
Weiters erlaubt es die Konvertierung von unterschiedlichsten Formaten wie COO, CRS, CCS, MRS, BCRS, BND, CDS und viele andere mehr .
Es bietet die unären Matrixoperationen transponieren, Teilmatrix extrahieren an, und kann noch spezielere Informationen über die Besetztheitsstruktur liefern .
An binären Matrixoperationen stehen nur die Matrixaddition und Multiplikation zur Verfügung . Diese können aber in verschiedenen Arten durchgeführt werden .
Ansonsten können noch Matrix-Vektor-Produkte gebildet werden, schwach besetzte Matrizen in beliebiger Größe (bestimmter Bauart), sowie Daten über Matrizen im HB-Format erzeugt werden .

Das SPARSKIT ist public-domain-software die man hier herunterladen kann .


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