贤者之路,Cuda block内部矩阵求逆,mxm矩阵 复杂度为O(m)

本文介绍了如何使用CUDA的高斯消元法在设备(GPU)上实现3x3矩阵的求逆操作,该方法具有较高的并行计算效率。测试表明,对于6x6矩阵,运算时间仅为0.016ms,表明其计算几乎不耗时。代码示例展示了如何初始化、消除主元和归零非对角线元素的过程。

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在做线性变换上经常要用到NXN的矩阵求逆。在CUDA用的是高斯消元比较适合并行计算。

下面是3X3Cuda实现矩阵求逆的Device函数,也就是说可以直接写到你的kernel函数上去。当然也可以是任何NXN矩阵

另外时间上,测试过6X6的矩阵用时在0.016ms,所以可以说基本不耗时。以后会把速度的梯度测试和精度测试结果都放上去。

*   1   2   1   |  1  0   0                  1   0   0  |  -2.5   1.5   0.5
*   2   3   1   |  0  1   0       =>      0   1   0  |   1.5  -0.5  -0.5
*   1   1   2   |  0  0   1                  0   0   1  |   0.5  -0.5   0.5 

*   输入矩阵       E                               E             逆矩阵

//3X3InvMatrix  MX --> MXI

 //input MX[3][3]
 //.............
 //.............
 
 __shared__ double MXI[3][3];
 
 int isx = threadIdx.x;
 int isy = threadIdx.y;
 double tmpIn;
 double tmpInv;
  //initialize E
 if(isx == isy)
 MXI[isy][isx] &

以下是C语言实现复数矩阵MxM与复数矩阵MxN的相乘的示例代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <complex.h> #define M 2 #define N 3 void complex_matrix_multiply(int m1, int n1, double complex mat1[][n1], int m2, int n2, double complex mat2[][n2], double complex result[][n2]); int main() { double complex mat1[M][M] = {{1 + 2*I, 3 + 4*I}, {5 + 6*I, 7 + 8*I}}; double complex mat2[M][N] = {{9 + 10*I, 11 + 12*I, 13 + 14*I}, {15 + 16*I, 17 + 18*I, 19 + 20*I}}; double complex result[M][N]; complex_matrix_multiply(M, M, mat1, M, N, mat2, result); printf("Result:\n"); for(int i = 0; i < M; i++) { for(int j = 0; j < N; j++) { printf("%.2f + %.2fi ", creal(result[i][j]), cimag(result[i][j])); } printf("\n"); } return 0; } void complex_matrix_multiply(int m1, int n1, double complex mat1[][n1], int m2, int n2, double complex mat2[][n2], double complex result[][n2]) { if(n1 != m2) { printf("The matrices cannot be multiplied!\n"); exit(1); } for(int i = 0; i < m1; i++) { for(int j = 0; j < n2; j++) { double complex sum = 0 + 0*I; for(int k = 0; k < n1; k++) { sum += mat1[i][k] * mat2[k][j]; } result[i][j] = sum; } } } ``` 在这个示例代码中,我们定义了两个复数矩阵 `mat1` 和 `mat2`,然后调用 `complex_matrix_multiply` 函数对它们进行相乘,并将结果存储在 `result` 矩阵中。 `complex_matrix_multiply` 函数的实现中,我们首先检查矩阵是否可以相乘,如果不能相乘,则打印错误消息并退出程序。然后,我们使用三个嵌套循环计算矩阵相乘的每个元素,并将结果存储在 `result` 矩阵中。 注意,在这个示例代码中,我们使用了 `<complex.h>` 头文件中的复数类型和相关的函数和宏定义。具体来说,我们使用了 `double complex` 类型来表示复数,`creal` 和 `cimag` 函数分别返回一个复数的实部和虚部。
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