• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제24권1호
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• pp.85-91
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• 2020

In this parer we express the sufficient conditions under which it is proved that a J-normal irreduciable Hessenberg matrix is tridiagonal and it is also proved that a similar statement exists for J-conjugate normal matrices

• 대한전자공학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.455-459
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• 1986

A large set of linear equations which arise in many applications, such as in digital signal processing, image filtering, estimation theory, numerical analysis, etc. involve the problem of a tridiagonal matrix. In this paper, the determinant, eigenvalue and inverse matrix of a tridiagoanl matrix are analytically evaluated.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권11_12호
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• pp.692-704
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• 2005

컴퓨터 하드웨어의 급속한 발전으로 그래픽 프로세서 유닛(Graphics Processor Units : GPUs)은 굉장한 메모리 대역폭과 산술 능역을 보유하게 되어 범용 계산에 많이 활용되고 있으며, 특히 계산 집약적인 물리 기반 시뮬레이션(physics based simulation)의 GPU 구현이 활발하게 연구되고 있다. 물리 기반 시뮬레이션의 기본이 되는 미분방정식 풀이 과정에서 삼중대각행렬(tridiagonal matrix) 시스템은 유한차분(finite-difference) 근사에 의해서 자주 나타나는 선형시스템으로 물리 기반 시뮬레이션 관점에서 삼중대각행렬 시스템의 빠른 풀이는 중요한 연구 분야이다. 본 논문에서는 GPU에서 삼중대각행렬 시스템 풀이를 빠르게 구현할 수 있는 방법을 제안한다. 벡터 프로세서(vector processor) 계산에서 삼중대각행렬 시스템 풀이 방법으로 널리 사용되는 cyclic reduction 또는 odd-even reduction 알고리즘을 GPU에서 구현하였다. 본 논문에서 제안한 방법을 삼중대각행렬 시스템 풀이 방법으로 잘 알려져 있는 Thomas 방법과 GPU를 이용한 선형시스템 풀이에서 좋은 성과를 보이고 있는 conjugate gradient 방법과 비교할 때 상당한 성능 향상을 얻을 수 있었다. 또한, 열전도(heat conduction) 방정식, 이류 확산(advection-diffusion) 방정식, 얕은 물(shallow water) 방정식에 의한 물리 기반 시뮬레이션의 GPU 구현에 본 논문에서 제안한 방법을 사용하여 1024x1024 격자의 계산 영역에서 초당 35프레임 이상의 놀라운 성능을 보여주었다.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제23권3호
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• pp.267-282
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• 2019

This paper examines how one can build a block tridiagonal structure for k-almost normal matrices and also for k-almost conjugate normal matrices. We shall see that these representations are created by unitary similarity and unitary congruance transformations, respectively. It shall be proven that the orders of diagonal blocks are 1, k + 2, 2k + 3, ${\ldots}$, in both cases. Then these block tridiagonal structures shall be reviewed for the cases where the mentioned matrices satisfy in a second-degree polynomial. Finally, for these processes, algorithms are presented.

• 대한수학회지
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• 제36권1호
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• pp.209-227
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• 1999

We propose new parallel block ILU (Incomplete LU) factorization preconditioners for a nonsymmetric block-tridiagonal M-matrix. Theoretial properties of these block preconditioners are studied to see the convergence rate of the preconditioned iterative methods, Lastly, numerical results of the right preconditioned GMRES and BiCGSTAB methods using the block ILU preconditioners are compared with those of these two iterative methods using a standard ILU preconditioner to see the effectiveness of the block ILU preconditioners.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제25권1_2호
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• pp.169-181
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• 2007

Applying the properties of Hadamard core for totally nonnegative matrices, we give new lower bounds of the determinant for Hadamard product about matrices in Hadamard core and totally nonnegative matrices, the results improve Oppenheim inequality for tridiagonal oscillating matrices obtained by T. L. Markham.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.363-370
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• 2017

Data assimilation is an initializing method for air quality forecasting such as PM10. It is very important to enhance the forecasting accuracy. Optimal interpolation is one of the data assimilation techniques. It is very effective and widely used in air quality forecasting fields. The technique, however, requires too much memory space and long execution time. It makes the PM10 air quality forecasting difficult in real time. We propose a fast optimal interpolation data assimilation method for PM10 air quality forecasting using a new kernel tridiagonal sparse matrix and CUDA massively parallel processing architecture. Experimental results show the proposed method is 5~56 times faster than conventional ones.

• 한국통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.556-565
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• 1991

A가 nxn 삼중대각행렬인 선형방정식 Ax=b를 WZ분해 알고리즘을 이용하여 해석하고 이 알고리즘을 CAM Systolic Array 로 구현했다. 그리고 이 어레이를 평가하기위하여 LU분해 알고리즘을 제시하고 이를 W, D, Z분해 알고리즘과 비교 고찰한 결과 LU분해 알고리즘 보다 WZ분해 알고리즘이 1/4정도 가까운 시간으로 실행시간이 단축될 수 있었다. CAM Systolic Array에서 실행되는 각 단계를 1 time stpe으로 가정하면 2n+1 times이 필요하고 CAM의 데이타 워드는 메트릭스 원소의 값과 행번호, 연산의 형태 및 상태에 관한 정보를 포함하고 pipeline식으로 각 프로세서를 systolic processing하므로서 중앙제어가 필요없고, data brodcasting도 피할 수 있다.

• 대한수학회보
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• 제37권3호
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• pp.551-568
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• 2000

We propose new parallelizable block incomplete factorization preconditioners for a symmetric block-tridiagonal H-matrix. Theoretical properties of these block preconditioners are compared with those of block incomplete factorization preconditioners for the corresponding comparison matrix. Numerical results of the preconditioned CG(PCG) method using these block preconditioners are compared with those of PCG method using a standard incomplete factorization preconditioner to see the effectiveness of the block incomplete factorization preconditioners.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제8권3호
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• pp.705-720
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• 2001

We propose a variant of parallel block incomplete factorization preconditioners for a symmetric block-tridiagonal H-matrix. Theoretical properties of these block preconditioners are compared with those of block incomplete factoriztion preconditioners for the corresponding somparison matrix. Numerical results of the preconditioned CG(PCG) method using these block preconditioners are compared with those of PCG using other types of block incomplete factorization preconditioners. Lastly, parallel computations of the block incomplete factorization preconditioners are carried out on the Cray C90.