Classic and object-oriented general sparse matrices storage formats

• Autorzy: Baron B. , Pasierbek A. , Połomski M.

Warianty tytułu

PL

Klasyczne i obiektowe metody zapisu macierzy rzadkich zastosowania ogólnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Computational algorithms used in power systems engineering and simulation are often based on large matrices, mainly of sparse character. There are many various sparse matrix notation formats. However, they are designed for reading simplicity and efficiency, while complicating matrix data generation and update code. This paper reviews most common sparse matrix notation formats, highlighting their common features and shortcomings. It also presents new sparse matrix storage format and its C++ interface, designed as universal, independent module. Its most notable features are: ease of use, efficiency, math friendliness and simplicity of usage (both in data consumer and producer code). The work has been funded from the science budget for years 2007-2010 as a research project No N511 001 32/0852 (PBU-10/RE3/2007).

PL

Algorytmy obliczeniowe stosowane w obliczeniach dotyczących optymalizacji systemu energetycznego bazują najczęściej na wielkich macierzach, często o rzadkim zapisie. Znanych jest wiele różnorodnych sposobów zapisu macierzy rzadkiej w pamięci komputera. Większość z nich została jednak stworzona z myślą o szybkości odczytywania elementów, co komplikuje jednak kod wypełniający macierz i zmieniający jej zawartość. Publikacja zawiera przegląd najpopularniejszych formatów zapisu macierzy rzadkich w pamięci, podkreślając ich zalety oraz wady. Prezentuje także nowy sposób zapisu wraz z interfejsem w języku C++, zaprojektowanym jako uniwersalny, niezależny moduł. Jego najważniejsze cechy to: łatwość wykorzystania, efektywność, dostosowanie do zapisu matematycznego oraz prostota struktur danych. Interfejs został stworzony w ramach grantu N511 001 32/0852 (PBU-10/RE3/2007) na lata 2007-2010.

Słowa kluczowe

EN

sparse matrices; C++

PL

macierze rzadkie; C++; programowanie obiektowe; object-oriented programming

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka
• Rocznik: 2008
• Tom: z. 4
• Strony: 7--22
• Opis fizyczny: bibliogr. 6 poz.

Twórcy

autor

Baron B.

autor

Pasierbek A.

autor

Połomski M.

• Instytut Elektrotechniki Przemysłowej i Informatyki Politechniki Śląskiej Gliwice, ul.Akademicka 10, tel.: [phone],

Bibliografia

• Barrett R., Berry M., Chan T., Demmel J., Donato J., Dongarra J., Eijkhout V., Pozo R., Romine C, Van der Vorst H..: Templates for the solution of Linear Systems: Building Blocks for Iterative Methods. SIAM Press, Philadelphia 1994.
• Shahnaz R., Usman A., Chughtai I.R.: Implementation and Evaluation of Parallel Sparse Matrix-Vector Products on Distributed Memory Parallel Computers. IEEE International Conference on Cluster Computing, Barcelona 2006.
• Smailbegovic F. S., Gaydadjiev G. N., Vassiliadis S.: Sparse Matrix Storage Format. Proceedings of the 16th A.nnual Workshop on Circnits, Systems and Signal Processing, Veldhoven, Netherlands 2005.
• Silva M., Wait R.: Sparse Matrix Storage Revisited. 2nd Conference on Computing Frontiers, Italy 2005.
• Vuduc R.: Automatic performance tuning of sparse matrix kernels. PhD thesis, University of California, Berkeley, Berkeley, CA, USA 2003.
• Ekambaram A., Montagne E.: An Alternative Compressed Storage Format for Sparse Matrices. School of Electrical Engineering and Computer Science, University of Central Florida, Orlando, FL, ISCIS 2003.