也谈一个三角方程组的解法

《中学数学教学》1991年第1期第31页“一个三角方程组的解法”一文中给出了如下一个方程组sinx+siny=1cosx+cosy=1的两种解法,并论证了这两种解法所得的解集的等价性.看了之后,觉得还有一种较简捷、直观、易懂的解法,介绍于下.

一个三角方程组的解法

本文给出了一个三角方程组的两种解法,并论证了两种解法所得出的解集的等价性。

面向GPU平台的并行结构化稀疏三角方程组求解器

稀疏三角线性方程组求解(SpTRSV)是预条件子部分的重要操作,其中结构化SpTRSV问题,在以迭代方法求解偏微分方程组的科学计算程序中,是一种较为常见的问题类型,而且通常是科学计算程序的需要解决的一个性能瓶颈.针对GPU平台,目前以CUSPARSE为代表的商用GPU数学库,采用分层调度(level-scheduling)方法并行化SpTRSV操作.该方法不仅预处理耗时较长,而且在处理结构化SpTRSV问题时会出现较为严重GPU线程闲置问题.针对结构化SpTRSV问题,提出一种面向结构化SpTRSV问题的并行算法.该算法利用结构化SpTRSV问题的特殊非零元分布规律进行任务划分,避免对输入问题的非零元结构进行预处理分析.并对现有分层调度方法的逐元素处理策略进行改进,在有效缓解GPU线程闲置问题的基础上,还隐藏了部分矩阵非零元素的访存延迟.还根据算法的任务划分特点,采用状态变量压缩技术,显著提高算法状态变量操作的缓存命中率.在此基础上,还结合谓词执行等GPU硬件特性,对算法实现进行全面的优化.所提算法在NVIDIA V100 GPU上的实测性能,相比CUSPARSE平均有2.71倍的加速效果,有效访存带宽最高可达225.2 GB/s.改进后的逐元素处理策略,配合针对GPU硬件的一系列调优手段,优化效果显著,将算法的有效访存带宽提高了约1.15倍.

三角形方程组的一种分布式并行算法

提出了分布式环境下求解三角形方程组的一种新的并行算法，该算法基于将系数矩阵和右端项分块，并将其以块行卷帘方式分布存储在各处理器的局部存储器，利用通信与计算重叠的技术，取得了比块列扫描算法好的效果，当方程组具有多重右端项时，效果尤为突出。文中给出了在 YH3M 计算机上该算法的数值试验结果及其与块列扫描算法的数值比较结果。

三角形方程组的一种分布式并行算法

本文提出了一种在分布式存储环境下求解三角形方程组的并行算法,该算法将系数矩阵及右端项以行卷帘方式分布存储到各处理机中。算法中引入了一个一维p阶向量F,该向量的循环传送使处理机间的通信次数明显下降,同时该算法还采用了计算与通信重叠的技术。理论分析与数值实验表明,该算法较列扫描并行算法优越。

局域网上求解三角形方程组的一种并行算法

针对基于PVM的由桌面PC机联网而成的网络并行计算环境中,处理机的运算速度较快而处理机间的通信相对较慢的实际情况,给出了一种局域网求解三角形方程组的并行算法,该算法将三角形方程组的系数矩阵及右端项按行分块,然后将分块的系数矩阵及右端项按卷帘方式存储在各处理机,通过循环传送已求出的解的部分分量以减少处理机间的通信开销,实现较容易。并在1-4台桌面PC机联成的局域网,PVM 3.4 on Windows 2000,VC 6.0并行计算平台上编程对该算法进行了数值试验,试验结果表明该算法是有效的。

同伦方法求解混合三角多项式方程组

解混合三角多项式方程组时,一般利用变元替换以及添加多个二次方程将原问题转化为不含三角函数的多项式方程组,然后求解,但这样会增大问题的规模导致计算量增大。利用同伦方法直接求解混合三角多项式方程组,不需要将原方程组进行转化,从而不会增大问题的规模,节省计算时间。

基于服务器并行求解三角形方程组的设计与实现

针对在实际应用中超出内存容量的大规模矩阵不可调入的问题,设计并实现了一种面向A矩阵连续划分的、子文件大小可调节的求解三角形方程组的并行方案。理论上只要在不超过硬盘容量的前提下,该算法可以在小规模内存条件下求解任意规模的矩阵。最后给出在Altix3700服务器上基于ABEEM模型的数值实验,实验结果表明了该算法的有效性。

分块求解三角形线性方程组的一种分布式并行算法

在分布式存储环境下，提出了一种基于“分块”思想的求解三角形线性方程组的分布式并行算法。该并行算法不仅成功运用了数据压缩存储技术，将方程组系数矩阵的存储规模由n^2减少到n（n＋s）/2≈n^2/2，而且较好地实现了计算与通信的相互重叠，从而减少了处理机间的通信开销。数值试验表明：该并行算法具有较高的加速比和并行效率。

机械工程中两类非线性方程组的完全解

研究了机械工程中常见两类非线性方程组全部解的获取问题.对于非线性多项式方程组,给出了应用同伦法无需选取初值求其全部复数解或实数解的数值算法.对于三角函数超越方程组,基于牛顿迭代法提出了一个数值方法,无需选取初值就可求出三角函数超越方程组在指定搜索区间的全部实数解.最后给出了数值实例证明了这些方法的正确性.

多项式方程组符号求解的主项解耦消元法

提出多项式组符号求解的主项解耦消元法 :视多项式为变元不同幂乘积的线性组合 ,以主项解耦三角型多项式组为引导 ,用逐项伪除法求余式 ,将原多项式组化为与其同解的主项解耦三角型多项式组。该法综合了Grobner基法、吴氏消元法和线性变换消元法等方法的长处 ,适用于求解一般多项式组 ,且计算效率较高 ;又易用于研究多项式组解的类型及其存在条件。文中给出两例 ,其一较详细地讨论了

用配方法证三角形内三角不等式

证三角形内的三角不等式,是中学三角教材中比较常见而又比较困难的一类题目。本文介绍一种利用配方来证这类题目的方法。下面就举几个例来加以说明。A、B、C表示三角形ABC的三个内角,以下就不一一说明。例1 证明 cosA+cosB+cosC≤3/2 证我们将三个角中的某一角,例如A固定。

直接多胞体同伦方法求解混合三角多项式方程组

混合三角多项式方程组是科学工程计算中常见的一类非线性方程组,它的每项由一部分变元及另一部分变元的三角函数构成.文章主要考虑利用直接多胞体同伦方法求解混合三角多项式方程组.数值结果表明文中的方法优于已有的求混合三角多项式方程组全部解的数值方法.

信号处理中一类非线性方程组的快速求解

在声纳和雷达信号处理中,需要求解一类维数可变的非线性方程组,这类方程组具有混合三角多项式方程组形式.由于该问题有很多解,且其对应的最小二乘问题有很多局部极小点,用牛顿法等传统的迭代法很难找到有物理意义的解.若把它化为多项式方程组,再用解多项式方程组的符号计算方法或现有的同伦方法求解,由于该问题规模太大而不能在规定的时间内求解,而当考虑的问题维数较大时,利用已有的方法甚至根本无法求解.综合利用我们提出的解混合三角多项式方程组的混合同伦方法和保对称的系数参数同伦方法,我们给出该类问题一种有效的求解方法.利用这种方法,可以达到实时求解的目的,满足实际问题的需要.

镜象阵及其应用

镜象阵是计算方法中很有用的一种矩阵。本文介绍镜象阵及其在计算方法理论中的某些应用。