Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Mixed precision Rayleigh quotient iteration for total least squares problems

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F23%3A10469268" target="_blank" >RIV/00216208:11320/23:10469268 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=_0zjReMaz0" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=_0zjReMaz0</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1007/s11075-023-01665-z" target="_blank" >10.1007/s11075-023-01665-z</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Mixed precision Rayleigh quotient iteration for total least squares problems

  • Popis výsledku v původním jazyce

    With the recent emergence of mixed precision hardware, there has been a renewed interest in its use for solving numerical linear algebra problems fast and accurately. The solution of total least squares problems, i.e., solving {$min_{E,r} | [E, r]|_F$} subject to $(A+E)x=b+${$r$}, arises in numerous applications. Solving this problem requires finding the smallest singular value and corresponding right singular vector of $[A,b]$, which is challenging when $A$ is large and sparse. An efficient algorithm for this case due to Bj&quot;{o}rck et al. [SIAM J. Matrix Anal. Appl. 22(2), 2000], called RQI-PCGTLS, is based on Rayleigh quotient iteration coupled with the preconditioned conjugate gradient method.We develop a mixed precision variant of this algorithm, RQI-PCGTLS-MP, in which up to three different precisions can be used. We assume that the lowest precision is used in the computation of the preconditioner, and give theoretical constraints on how this precision must be chosen to ensure stability. In contrast to standard least squares, for total least squares, the resulting constraint depends not only on the matrix $A$, but also on the right-hand side $b$. We perform a number of numerical experiments on model total least squares problems used in the literature, which demonstrate that our algorithm can attain the same accuracy as RQI-PCGTLS albeit with a potential convergence delay due to the use of low precision. Performance modeling shows that the mixed precision approach can achieve up to a $4times$ speedup depending on the size of the matrix and the number of Rayleigh quotient iterations performed.

  • Název v anglickém jazyce

    Mixed precision Rayleigh quotient iteration for total least squares problems

  • Popis výsledku anglicky

    With the recent emergence of mixed precision hardware, there has been a renewed interest in its use for solving numerical linear algebra problems fast and accurately. The solution of total least squares problems, i.e., solving {$min_{E,r} | [E, r]|_F$} subject to $(A+E)x=b+${$r$}, arises in numerous applications. Solving this problem requires finding the smallest singular value and corresponding right singular vector of $[A,b]$, which is challenging when $A$ is large and sparse. An efficient algorithm for this case due to Bj&quot;{o}rck et al. [SIAM J. Matrix Anal. Appl. 22(2), 2000], called RQI-PCGTLS, is based on Rayleigh quotient iteration coupled with the preconditioned conjugate gradient method.We develop a mixed precision variant of this algorithm, RQI-PCGTLS-MP, in which up to three different precisions can be used. We assume that the lowest precision is used in the computation of the preconditioner, and give theoretical constraints on how this precision must be chosen to ensure stability. In contrast to standard least squares, for total least squares, the resulting constraint depends not only on the matrix $A$, but also on the right-hand side $b$. We perform a number of numerical experiments on model total least squares problems used in the literature, which demonstrate that our algorithm can attain the same accuracy as RQI-PCGTLS albeit with a potential convergence delay due to the use of low precision. Performance modeling shows that the mixed precision approach can achieve up to a $4times$ speedup depending on the size of the matrix and the number of Rayleigh quotient iterations performed.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10102 - Applied mathematics

Návaznosti výsledku

  • Projekt

  • Návaznosti

    S - Specificky vyzkum na vysokych skolach<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2023

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Numerical Algorithms

  • ISSN

    1017-1398

  • e-ISSN

    1572-9265

  • Svazek periodika

    2023

  • Číslo periodika v rámci svazku

    05/10/2023

  • Stát vydavatele periodika

    NL - Nizozemsko

  • Počet stran výsledku

    22

  • Strana od-do

  • Kód UT WoS článku

    001079117400001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85173767553