计算机学报
計算機學報
계산궤학보
CHINESE JOURNAL OF COMPUTERS
2013年
11期
2266-2273
,共8页
吴建平%宋君强%张卫民%赵军
吳建平%宋君彊%張衛民%趙軍
오건평%송군강%장위민%조군
Fiedler向量%特征值问题%并行计算%稀疏线性方程组%共轭斜量法%预条件
Fiedler嚮量%特徵值問題%併行計算%稀疏線性方程組%共軛斜量法%預條件
Fiedler향량%특정치문제%병행계산%희소선성방정조%공액사량법%예조건
Fiedler vector%eigenvalue problem%parallel computing%sparse linear system%conjugate gradient iteration%preconditioner
图的Fielder向量在许多应用领域扮演着重要角色,包括矩阵重排、图的分割、蛋白质分析、数据挖掘、机器学习与网络搜索等.但一般认为,计算Fiedler向量是很耗时的,因为其牵涉到特征值问题.文中提出了计算Fiedler向量的一种新方法,该方法基于收缩技术与反幂法,将Fiedler向量的计算转化为缩减矩阵最小特征值对应特征向量的计算.其次,引入了一种预条件方案来进一步减少计算量,在该方案中,可以采用任何一种针对线性方程组求解的预条件技术.对从UF稀疏矩阵集下载下来的几个稀疏矩阵对应的图,对新方法进行了实验,并与已知的最新方法进行了比较.实验中,采用了对角预条件,且对算法利用MPI和OpenMP混合编程来实现并行计算.实验结果表明,新方法相对于已有方法,在计算效率与计算精度上都具有优势.对图二分的应用实验也表明,在大多数情况下,文中算法给出的结果更好.
圖的Fielder嚮量在許多應用領域扮縯著重要角色,包括矩陣重排、圖的分割、蛋白質分析、數據挖掘、機器學習與網絡搜索等.但一般認為,計算Fiedler嚮量是很耗時的,因為其牽涉到特徵值問題.文中提齣瞭計算Fiedler嚮量的一種新方法,該方法基于收縮技術與反冪法,將Fiedler嚮量的計算轉化為縮減矩陣最小特徵值對應特徵嚮量的計算.其次,引入瞭一種預條件方案來進一步減少計算量,在該方案中,可以採用任何一種針對線性方程組求解的預條件技術.對從UF稀疏矩陣集下載下來的幾箇稀疏矩陣對應的圖,對新方法進行瞭實驗,併與已知的最新方法進行瞭比較.實驗中,採用瞭對角預條件,且對算法利用MPI和OpenMP混閤編程來實現併行計算.實驗結果錶明,新方法相對于已有方法,在計算效率與計算精度上都具有優勢.對圖二分的應用實驗也錶明,在大多數情況下,文中算法給齣的結果更好.
도적Fielder향량재허다응용영역분연착중요각색,포괄구진중배、도적분할、단백질분석、수거알굴、궤기학습여망락수색등.단일반인위,계산Fiedler향량시흔모시적,인위기견섭도특정치문제.문중제출료계산Fiedler향량적일충신방법,해방법기우수축기술여반멱법,장Fiedler향량적계산전화위축감구진최소특정치대응특정향량적계산.기차,인입료일충예조건방안래진일보감소계산량,재해방안중,가이채용임하일충침대선성방정조구해적예조건기술.대종UF희소구진집하재하래적궤개희소구진대응적도,대신방법진행료실험,병여이지적최신방법진행료비교.실험중,채용료대각예조건,차대산법이용MPI화OpenMP혼합편정래실현병행계산.실험결과표명,신방법상대우이유방법,재계산효솔여계산정도상도구유우세.대도이분적응용실험야표명,재대다수정황하,문중산법급출적결과경호.