• 제목/요약/키워드: large sparse linear system

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전력계통 해석에 유용한 "스파스"행렬법에 관한 연구 (A Study on the Sparse Matrix Method Useful to the Solution of a Large Power System)

  • 한만춘;신명철
    • 전기의세계
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    • 제23권3호
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    • pp.43-52
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    • 1974
  • The matrix inversion is very inefficient for computing direct solutions of the large spare systems of linear equations that arise in many network problems as a large electrical power system. Optimally ordered triangular factorization of sparse matrices is more efficient and offers the other important computational advantages in some applications with this method. The direct solutions are computed from sparse matrix factors instead of a full inverse matrix, thereby gaining a significant advantage is speed and computer memory requirements. In this paper, it is shown that the sparse matrix method is superior to the inverse matrix method to solve the linear equations of large sparse networks. In addition, it is shown that the sparse matrix method is superior to the inverse matrix method to solve the linear equations of large sparse networks. In addition, it is shown that the solutions may be applied directly to sove the load flow in an electrical power system. The result of this study should lead to many aplications including short circuit, transient stability, network reduction, reactive optimization and others.

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SPLITTING METHOD OF DENSE COLUMNS IN SPARSE LINEAR SYSTEMS AND ITS IMPLEMENTATION

  • Oh, Seyoung;Kwon, Sun Joo
    • 충청수학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.147-159
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    • 1997
  • It is important to solve the large sparse linear system appeared in many application field such as $AA^Ty={\beta}$ efficiently. In solving this linear system, the sparse solver using the splitting method for the relatively dense column is experimentally better than the direct solver using the Cholesky method.

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DATA MINING AND PREDICTION OF SAI TYPE MATRIX PRECONDITIONER

  • Kim, Sang-Bae;Xu, Shuting;Zhang, Jun
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제28권1_2호
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    • pp.351-361
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    • 2010
  • The solution of large sparse linear systems is one of the most important problems in large scale scientific computing. Among the many methods developed, the preconditioned Krylov subspace methods are considered the preferred methods. Selecting a suitable preconditioner with appropriate parameters for a specific sparse linear system presents a challenging task for many application scientists and engineers who have little knowledge of preconditioned iterative methods. The prediction of ILU type preconditioners was considered in [27] where support vector machine(SVM), as a data mining technique, is used to classify large sparse linear systems and predict best preconditioners. In this paper, we apply the data mining approach to the sparse approximate inverse(SAI) type preconditioners to find some parameters with which the preconditioned Krylov subspace method on the linear systems shows best performance.

반복기법을 이용한 대규모, 소선형시스템의 병렬처리에 관한 연구 (An experimental study on parallel implementation of an iterative method for large scale, sparse linear system)

  • 김상원;장수영
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 1991년도 춘계공동학술대회 발표논문 및 초록집; 전북대학교, 전주; 26-27 Apr. 1991
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    • pp.6-22
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    • 1991
  • This thesis presents a parallel implementation of an iterative method for large scale, sparse linear system and gives result of computational experiments performed on both single transputer and multi transputer parallel computers. To solve linear system, we use conjugate gradient method and develope data storage techinique, data communication scheme. In addition to the explanation of conjugate gradient method, the result of computational experiment is summarized.

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비동기 알고리즘을 이용한 분산 메모리 시스템에서의 초대형 선형 시스템 해법의 성능 향상 (Improving Performance of Large Sparse Linear System Solvers On Distributed Memory Systems By Asynchronous Algorithms)

  • 박필성;신순철
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제8A권4호
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    • pp.439-446
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    • 2001
  • 현재 대부분의 병렬 알고리즘은 동기 알고리즘으로 올바른 계산을 위해서는 프로세서들의 동기화와 부하균형이 필수적이다. 만일 부하균형이 불가능하거나 이질적 클러스터처럼 각 프로세서의 성능이 다른 경우, 연산은 가장 느린 프로세서의 성능에 의해 결정된다. 비동기 반복법은 이런 문제를 해결하는 하나의 방안으로 각광받고 있으나, 현재까지의 연구는 비교적 구현이 쉬운 공유 메모리 시스템을 사용한 것이었다. 본 논문에서는 분산 메모리 환경에서 초대형 선형 시스템 문제를 풀기 위해, 빠른 프로세서의 유휴 시간을 최대한 줄임으로써 전체적으로 성능을 향상시키는 비동기 병렬 알고리즘을 제안하고 이를 클러스터에 구현하였다.

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Block Cyclic Reduction 기법에 의한 대형 Sparse Matrix 선형 2계편미분방정식의 효율적인 병렬 해 알고리즘 (An efficient parallel solution algorithm on the linear second-order partial differential equations with large sparse matrix being based on the block cyclic reduction technique)

  • 이병홍;김정선
    • 한국통신학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.553-564
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    • 1990
  • 선계2계 편미분 방정식의 일반식에 대한 계수 메트릭스를 (n-1)x(n-1) submatrices로 나누어서 block tridiagonal system으로 변환한 후 cyclic odd-even reduction 기법을 응용하여 large-grain data granularity로서 미지벡타를 구하는 block cyclic reduction 알고리즘을 작성했다. 그런데 이 block cyclic reduction 기법은 매 연산의 단계마다 병렬성이 변하여 병렬처리형 컴퓨터에는 적합하지 못하므로 이 기법을 변형해서 병렬성이 일정하며 실행시간이 보다 단축되는 block cyclic reduction 기법을 제안하고 이 기법에 의한 선형2계 편미분 방정식의 일반식의 解를 구하는 알고리즘을 작성하여 기존의 기법과 비교 고찰했다.

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대형 스파스 메트릭스 선형방정식을 효율적으로 해석하는 씨스톨릭 어레이 (A systolic Array to Effectively Solve Large Sparce Matrix Linear System of Equations)

  • 이병홍;채수환;김정선
    • 한국통신학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.739-748
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    • 1992
  • 스트라이프 구조를 이용하여 대형 스파스 선형 방정식을 해석하는 CGM 반복 씨스톨릭 알고리즘을 제시하고, 이를 씨스톨릭 어레이로 구현했다. 메트릭스 A를 상삼각 행렬과 대각선행렬, 하삼각 행렬로 나누어서 이들이 별개의 선형 어레이에 의해서 병행적으로 실행되도록 했다. 따라서 1개의 선형 어레이를 사용했을 때보다도 실행시간이 대략 1/2로 단축되며, 스트라이프 구조를 이용하므로서 불규칙하게 분포된 스파스메트릭스의 연산을 효율적으로 할 수 있다.

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대형 스파스 행렬로 표현되는 선형시스템 방정식의 해를 구하기 위한 지능적 병렬 반복법 (Intelligent Parallel Iterative Methods for Solving Linear Systems of Equations with Large Sparse Matrices)

  • 채수환;김명규
    • 한국항행학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.62-67
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    • 2009
  • VLSI 설계를 위한 회로 시뮬레이션, 영상처리, 구조 공학, 항공역학 등 공학 분야에서 대형 선형시스템 방정식의 해를 구하기 위해 고성능 컴퓨터에 대한 요구가 증가되고 있다. 이런 요구를 충족하기 위해 많은 다양한 병렬처리시스템이 제안되고 제작되고 있다. 선형시스템의 특성에 따라 그 해를 구하기 위한 적절한 알고리즘이 필요하다. 선형시스템 방정식의 해를 구하기 위해 여러 가지 직접법, 반복법이 사용되고 있다. 본 연구에서는 대형 스파스 행렬 형태를 가진 선형시스템 방정식의 해를 구하기 위해 지능적인 병렬반복법을 제안하고 효율성을 시뮬레이션에 의해 증명하였다.

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A Noisy Videos Background Subtraction Algorithm Based on Dictionary Learning

  • Xiao, Huaxin;Liu, Yu;Tan, Shuren;Duan, Jiang;Zhang, Maojun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권6호
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    • pp.1946-1963
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    • 2014
  • Most background subtraction methods focus on dynamic and complex scenes without considering robustness against noise. This paper proposes a background subtraction algorithm based on dictionary learning and sparse coding for handling low light conditions. The proposed method formulates background modeling as the linear and sparse combination of atoms in the dictionary. The background subtraction is considered as the difference between sparse representations of the current frame and the background model. Assuming that the projection of the noise over the dictionary is irregular and random guarantees the adaptability of the approach in large noisy scenes. Experimental results divided in simulated large noise and realistic low light conditions show the promising robustness of the proposed approach compared with other competing methods.

Parallel Algorithm of Conjugate Gradient Solver using OpenGL Compute Shader

  • Va, Hongly;Lee, Do-keyong;Hong, Min
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.1-9
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    • 2021
  • OpenGL compute shader는 다른 shader 단계와 다르게 동작하며, 병렬로 모든 데이터를 계산하는데 사용할 수 있다. 본 논문은 OpenGL compute shader에서 반복 켤레 기울기 방법을 통해 희소선형 시스템을 계산하기 위한 GPU 기반의 병렬 알고리즘 제안하였다. 제안된 희소 선형 해결 방법은 대칭인 양의 정부호 행렬과 같은 대형 선형 시스템을 해결하기 위해 사용된다. 본 논문은 이 알고리즘을 사용하여 매트릭스 형식이 다른 8가지 예제들에 대해서 CPU와 GPU를 기반으로한 성능 비교 결과를 제공한다. 본 논문은 4가지 잘 알려져 있는 매트릭스 형식(Dense, COO, ELL and CSR)을 매트릭스 저장소를 사용하였다. 8개의 희소 매트릭스를 사용한 성능 비교 실험에서 GPU 기반 선형 해결 시스템이 CPU 기반 선형 해결 시스템보다 훨씬 빠르며, GPU 기반에서 0.64ms, CPU 기반에서 15.37ms의 평균 컴퓨팅 시간을 제공한다.