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2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

Blocked Algorithms for Robust Solution of Triangular Linear Systems

verfasst von : Carl Christian Kjelgaard Mikkelsen, Lars Karlsson

Erschienen in: Parallel Processing and Applied Mathematics

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

We consider the problem of computing a scaling \(\alpha \) such that the solution \({\varvec{x}}\) of the scaled linear system \({\varvec{Tx}} = \alpha {\varvec{b}}\) can be computed without exceeding an overflow threshold \(\varOmega \). Here \({\varvec{T}}\) is a non-singular upper triangular matrix and \({\varvec{b}}\) is a single vector, and \(\varOmega \) is less than the largest representable number. This problem is central to the computation of eigenvectors from Schur forms. We show how to protect individual arithmetic operations against overflow and we present a robust scalar algorithm for the complete problem. Our algorithm is very similar to xLATRS in LAPACK. We explain why it is impractical to parallelize these algorithms. We then derive a robust blocked algorithm which can be executed in parallel using a task-based run-time system such as StarPU. The parallel overhead is increased marginally compared with regular blocked backward substitution.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Anderson, E.: LAPACK working note no. 36: robust triangular solves for use in condition estimation. Technical report CS-UT-CS-91-142, University of Tennessee, Knoxville, TN, USA, August 1991 Anderson, E.: LAPACK working note no. 36: robust triangular solves for use in condition estimation. Technical report CS-UT-CS-91-142, University of Tennessee, Knoxville, TN, USA, August 1991
2.
3.
Zurück zum Zitat Golub, G.H., Van Loan, C.F.: Matrix Computations, 2nd edn. The Johns Hopkins University Press, Baltimore (1989)MATH Golub, G.H., Van Loan, C.F.: Matrix Computations, 2nd edn. The Johns Hopkins University Press, Baltimore (1989)MATH
4.
Zurück zum Zitat Kjelgaard Mikkelsen, C.C., Karlsson, L.: NLAFET working note no. 10: towards highly parallel and compute-bound computation of eigenvectors of matrices in schur form. Technical report 17–10, Umeå University, Umeå, Sweden, May 2017 Kjelgaard Mikkelsen, C.C., Karlsson, L.: NLAFET working note no. 10: towards highly parallel and compute-bound computation of eigenvectors of matrices in schur form. Technical report 17–10, Umeå University, Umeå, Sweden, May 2017
5.
Zurück zum Zitat Kjelgaard Mikkelsen, C.C., Karlsson, L.: NLAFET working note no. 9: robust solution of triangular linear systems. Technical report 17–9, Umeå University, Umeå, Sweden, May 2017 Kjelgaard Mikkelsen, C.C., Karlsson, L.: NLAFET working note no. 9: robust solution of triangular linear systems. Technical report 17–9, Umeå University, Umeå, Sweden, May 2017
Metadaten
Titel
Blocked Algorithms for Robust Solution of Triangular Linear Systems
verfasst von
Carl Christian Kjelgaard Mikkelsen
Lars Karlsson
Copyright-Jahr
2018
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-78024-5_7