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ASL 基本機能編 第1分冊 (Fortran用)

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第 1 章  使用の手引

1.1
概 説
1.1.1
科学技術計算ライブラリASL の概要
1.1.2
ASL の特長
1.2
ライブラリの種類
1.3
マニュアルについて
1.3.1
『概 要』
1.3.2
サブルーチン説明文の構成
1.3.3
各項目の内容
1.4
サブルーチン名
1.5
注意事項

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第 2 章  格納モードの変換

2.1
概 要
2.1.1
使用しているアルゴリズム
2.1.1.1
実バンド行列の格納モードの変換
2.1.1.2
実対称バンド行列の格納モードの変換
2.1.1.3
スパース行列の列方向1次元リスト型格納
2.1.1.4
スパース行列のELLPACK型格納
2.2
格納モードの変換
2.2.1
DABMCS, RABMCS
実バンド行列の格納モードの変換 : (2次元配列型) から (バンド型) へ
2.2.2
DABMEL, RABMEL
実バンド行列の格納モードの変換 : (バンド型) から (2次元配列型) へ
2.2.3
DASBCS, RASBCS
実対称バンド行列の格納モードの変換 : (2次元配列型) (上三角型) から (対称バンド型) へ
2.2.4
DASBEL, RASBEL
実対称バンド行列の格納モードの変換 : (対称バンド型) から (2次元配列型) (上三角型) へ
2.2.5
DARSJD, RARSJD
スパース行列の格納モードの変換 : (実対称行方向1次元リスト型) (上三角型) から (JAD格納型) へ
2.2.6
DARGJM, RARGJM
スパース行列の格納モードの変換 : (実行方向1次元ブロックリスト型) から (MJAD格納型) へ
2.2.7
ZARSJD, CARSJD
スパース行列の格納モードの変換 : (エルミート行方向1次元リスト型) (上三角型) から (JAD格納型) へ
2.2.8
ZARGJM, CARGJM
スパース行列の格納モードの変換 : (複素行方向1次元ブロックリスト型) から (MJAD格納型) へ
2.2.9
DXA005, RXA005
スパース行列の格納モードの変換 : (列方向1次元リスト型) から (ELLPACK型) へ

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第 3 章  基本行列演算

3.1
概 要
3.1.1
使用しているアルゴリズム
3.1.1.1
実行列の積の計算 (速度優先型)
3.2
基本演算
3.2.1
DAM1AD, RAM1AD
実行列 (2次元配列型) の和 (C=A+B)
3.2.2
DAM1SB, RAM1SB
実行列 (2次元配列型) の差 (C=A-B)
3.2.3
DAM1MU, RAM1MU
実行列 (2次元配列型) の積 (C=AB)
3.2.4
DAM1MS, RAM1MS
実行列 (2次元配列型) の積 (C=AB) の計算 (速度優先版)
3.2.5
DAMT1M, RAMT1M
実行列 (2次元配列型) とその転置行列の積 (B=AAT)
3.2.6
DATM1M, RATM1M
実行列 (2次元配列型) の転置行列と元の行列の積 (B=ATA)
3.2.7
DAM1MM, RAM1MM
実行列 (2次元配列型) の積 (C=C± AB)
3.2.8
DAM1MT, RAM1MT
実行列 (2次元配列型) の積 (C=C± ABT)
3.2.9
DAM1TM, RAM1TM
実行列 (2次元配列型) の積 (C=C± ATB)
3.2.10
DAM1TT, RAM1TT
実行列 (2次元配列型) の積 (C=C± ATBT)
3.2.11
ZAM1MM, CAM1MM
複素行列 (2次元配列型) (実数引数型) の積 (C=C± AB)
3.2.12
ZAM1MH, CAM1MH
複素行列 (2次元配列型) (実数引数型) の積 (C=C± AB*)
3.2.13
ZAM1HM, CAM1HM
複素行列 (2次元配列型) (実数引数型) の積 (C=C± A*B)
3.2.14
ZAM1HH, CAM1HH
複素行列 (2次元配列型) (実数引数型) の積 (C=C± A*B*)
3.2.15
ZAN1MM, CAN1MM
複素行列 (2次元配列型) (複素引数型) の積 (C=C± AB)
3.2.16
ZAN1MH, CAN1MH
複素行列 (2次元配列型) (複素引数型) の積 (C=C± AB*)
3.2.17
ZAN1HM, CAN1HM
複素行列 (2次元配列型) (複素引数型) の積 (C=C± A*B)
3.2.18
ZAN1HH, CAN1HH
複素行列 (2次元配列型) (複素引数型) の積 (C=C± A*B*)
3.2.19
DAM1VM, RAM1VM
実行列 (2次元配列型) とベクトルの積 (y=Ax)
3.2.20
DAM3VM, RAM3VM
実バンド行列 A (バンド型) とベクトルの積 (y=Ax)
3.2.21
DAM4VM, RAM4VM
実対称バンド行列 (対称バンド型) とベクトルの積 (y=Ax)
3.2.22
DAM1TP, RAM1TP
実行列 (2次元配列型) の転置 (B=AT)
3.2.23
DAM3TP, RAM3TP
実バンド行列 (バンド型) の転置 (B=AT)
3.2.24
DAMVJ1, RAMVJ1
実不規則スパース行列 (JAD型) の行列ベクトル積 (y=βy+αAx)
3.2.25
DAMVJ3, RAMVJ3
実不規則スパース行列 (MJAD型:3 x 3ブロック行列) の行列ベクトル積 (y=βy+αAx)
3.2.26
DAMVJ4, RAMVJ4
実不規則スパース行列 (MJAD型:4 x 4ブロック行列) の行列ベクトル積 (y=βy+αAx)
3.2.27
ZANVJ1, CANVJ1
複素不規則スパース行列 (JAD型) の行列ベクトル積 (y=βy+αAx)

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第 4 章  固有値・固有ベクトル

4.1
概 要
4.1.1
使用上の注意
4.1.2
使用しているアルゴリズム
4.1.2.1
実行列のヘッセンベルグ (Hessenberg) 行列への変換
4.1.2.2
複素行列のヘッセンベルグ行列への変換
4.1.2.3
実行列, 複素行列の平衡化
4.1.2.4
QR法, ダブルQR法
4.1.2.5
実対称行列の実対称3重対角行列への変換
4.1.2.6
エルミート (Hermitian) 行列の実対称3重対角行列への変換
4.1.2.7
ブロックアルゴリズムによるハウスホルダー変換
4.1.2.8
実対称バンド行列の実対称3重対角行列への変換
4.1.2.9
QR法
4.1.2.10
無平方根QR法
4.1.2.11
バイセクション法
4.1.2.12
ブロックアルゴリズムによる相似 (ユニタリ) 変換の累積
4.1.2.13
逆反復法
4.1.2.14
一般化固有値問題
4.1.2.15
QZ法, コンビネーションシフトQZ法
4.1.2.16
サブスペース法
4.1.2.17
スツルム列チェック
4.1.2.18
Jacobi-Davidson法
4.1.2.19
Jacobi-Davidson法のための前処理
4.1.3
参考文献
4.2
実行列 (2次元配列型) (実数引数型)
4.2.1
DCGEAA, RCGEAA
実行列の全固有値・全固有ベクトル
4.2.2
DCGEAN, RCGEAN
実行列の全固有値
4.3
実行列 (2次元配列型) (複素引数型)
4.3.1
DCGNAA, RCGNAA
実行列の全固有値・全固有ベクトル
4.3.2
DCGNAN, RCGNAN
実行列の全固有値
4.4
複素行列 (2次元配列型) (実数引数型)
4.4.1
ZCGEAA, CCGEAA
複素行列の全固有値・全固有ベクトル
4.4.2
ZCGEAN, CCGEAN
複素行列の全固有値
4.5
複素行列 (2次元配列型) (複素引数型)
4.5.1
ZCGNAA, CCGNAA
複素行列の全固有値・全固有ベクトル
4.5.2
ZCGNAN, CCGNAN
複素行列の全固有値
4.6
実対称行列 (2次元配列型) (上三角型)
4.6.1
DCSMAA, RCSMAA
実対称行列の全固有値・全固有ベクトル
4.6.2
DCSMAN, RCSMAN
実対称行列の全固有値
4.6.3
DCSMSS, RCSMSS
実対称行列の固有値・固有ベクトル
4.6.4
DCSMSN, RCSMSN
実対称行列の固有値
4.6.5
DCSMEE, RCSMEE
実対称行列の固有値・固有ベクトル (区間指定)
4.6.6
DCSMEN, RCSMEN
実対称行列の固有値 (区間指定)
4.7
エルミート行列 (2次元配列型) (上三角型) (実数引数型)
4.7.1
ZCHRAA, CCHRAA
エルミート行列の全固有値・全固有ベクトル
4.7.2
ZCHRAN, CCHRAN
エルミート行列の全固有値
4.7.3
ZCHRSS, CCHRSS
エルミート行列の固有値・固有ベクトル
4.7.4
ZCHRSN, CCHRSN
エルミート行列の固有値
4.7.5
ZCHREE, CCHREE
エルミート行列の固有値・固有ベクトル (区間指定)
4.7.6
ZCHREN, CCHREN
エルミート行列の固有値 (区間指定)
4.8
エルミート行列 (2次元配列型) (上三角型) (複素引数型)
4.8.1
ZCHEAA, CCHEAA
エルミート行列の全固有値・全固有ベクトル
4.8.2
ZCHEAN, CCHEAN
エルミート行列の全固有値
4.8.3
ZCHESS, CCHESS
エルミート行列の固有値・固有ベクトル
4.8.4
ZCHESN, CCHESN
エルミート行列の固有値
4.8.5
ZCHEEE, CCHEEE
エルミート行列の固有値・固有ベクトル (区間指定)
4.8.6
ZCHEEN, CCHEEN
エルミート行列の固有値 (区間指定)
4.9
実対称バンド行列 (対称バンド型)
4.9.1
DCSBAA, RCSBAA
実対称バンド行列の全固有値・全固有ベクトル
4.9.2
DCSBAN, RCSBAN
実対称バンド行列の全固有値
4.9.3
DCSBSS, RCSBSS
実対称バンド行列の固有値・固有ベクトル
4.9.4
DCSBSN, RCSBSN
実対称バンド行列の固有値
4.9.5
DCSBFF, RCSBFF
実対称バンド行列の固有値・固有ベクトル
4.10
実対称3重対角行列 (ベクトル型)
4.10.1
DCSTAA, RCSTAA
実対称3重対角行列の全固有値・全固有ベクトル
4.10.2
DCSTAN, RCSTAN
実対称3重対角行列の全固有値
4.10.3
DCSTSS, RCSTSS
実対称3重対角行列の固有値・固有ベクトル
4.10.4
DCSTSN, RCSTSN
実対称3重対角行列の固有値
4.10.5
DCSTEE, RCSTEE
実対称3重対角行列の固有値・固有ベクトル (区間指定)
4.10.6
DCSTEN, RCSTEN
実対称3重対角行列の固有値 (区間指定)
4.11
実対称不規則スパース行列
4.11.1
DCSRSS, RCSRSS
実対称スパース行列 (実対称1次元行方向リスト型) (上三角型) の固有値・固有ベクトル
4.11.2
DCSJSS, RCSJSS
実対称スパース行列 (JAD格納型) の固有値・固有ベクトル
4.12
エルミート不規則スパース行列
4.12.1
ZCHJSS, CCHJSS
エルミートスパース行列 (JAD格納型) の固有値・固有ベクトル
4.13
実行列 (2次元配列型) の一般化固有値問題
4.13.1
DCGGAA, RCGGAA
実行列 (一般化固有値問題) の全固有値・全固有ベクトル
4.13.2
DCGGAN, RCGGAN
実行列 (一般化固有値問題) の全固有値
4.14
実対称行列 (2次元配列型) (上三角型) の一般化固有値問題 (Ax = λBx)
4.14.1
DCGSAA, RCGSAA
実対称行列 (一般化固有値問題 Ax = λBx, B: 正定値) の全固有値・全固有ベクトル
4.14.2
DCGSAN, RCGSAN
実対称行列 (一般化固有値問題 Ax = λBx, B: 正定値) の全固有値
4.14.3
DCGSSS, RCGSSS
実対称行列 (一般化固有値問題 Ax = λBx, B: 正定値) の固有値・固有ベクトル
4.14.4
DCGSSN, RCGSSN
実対称行列 (一般化固有値問題 Ax = λBx, B: 正定値) の固有値
4.14.5
DCGSEE, RCGSEE
実対称行列 (一般化固有値問題 Ax = λBx, B: 正定値) の固有値・固有ベクトル (区間指定)
4.14.6
DCGSEN, RCGSEN
実対称行列 (一般化固有値問題 Ax = λBx, B: 正定値) の固有値 (区間指定)
4.15
実対称行列 (2次元配列型) (上三角型) の一般化固有値問題 (ABx = λx)
4.15.1
DCGJAA, RCGJAA
実対称行列 (一般化固有値問題 ABx = λx, B: 正定値) の全固有値・全固有ベクトル
4.15.2
DCGJAN, RCGJAN
実対称行列 (一般化固有値問題 ABx = λx, B: 正定値) の全固有値
4.16
実対称行列 (2次元配列型) (上三角型) の一般化固有値問題 (BAx = λx)
4.16.1
DCGKAA, RCGKAA
実対称行列 (一般化固有値問題 BAx = λx, B: 正定値) の全固有値・全固有ベクトル
4.16.2
DCGKAN, RCGKAN
実対称行列 (一般化固有値問題 BAx = λx, B: 正定値) の全固有値
4.17
エルミート行列 (2次元配列型) (上三角型) (実数引数型) の一般化固有値問題 (Az = λBz)
4.17.1
ZCGRAA, CCGRAA
エルミート行列 (一般化固有値問題 Az = λBz, B: 正定値) の全固有値・全固有ベクトル
4.17.2
ZCGRAN, CCGRAN
エルミート行列 (一般化固有値問題 Az = λBz, B: 正定値) の全固有値
4.18
エルミート行列 (2次元配列型) (上三角型) (複素引数型) の一般化固有値問題 (Az = λBz)
4.18.1
ZCGHAA, CCGHAA
エルミート行列 (一般化固有値問題 Az = λBz, B: 正定値) の全固有値・全固有ベクトル
4.18.2
ZCGHAN, CCGHAN
エルミート行列 (一般化固有値問題 Az = λBz, B: 正定値) の全固有値
4.19
エルミート行列 (2次元配列型) (上三角型) (実数引数型) の一般化固有値問題 (ABz = λz)
4.19.1
ZCGJAA, CCGJAA
エルミート行列 (一般化固有値問題 ABz = λz, B: 正定値) の全固有値・全固有ベクトル
4.19.2
ZCGJAN, CCGJAN
エルミート行列 (一般化固有値問題 ABz = λz, B: 正定値) の全固有値
4.20
エルミート行列 (2次元配列型) (上三角型) (実数引数型) の一般化固有値問題 (BAz = λz)
4.20.1
ZCGKAA, CCGKAA
エルミート行列 (一般化固有値問題 BAz = λz, B: 正定値) の全固有値・全固有ベクトル
4.20.2
ZCGKAN, CCGKAN
エルミート行列 (一般化固有値問題 BAz = λz, B: 正定値) の全固有値
4.21
実対称バンド行列 (対称バンド型) の一般化固有値問題
4.21.1
DCGBFF, RCGBFF
実対称バンド行列 (一般化固有値問題) の固有値・固有ベクトル

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付 録

付 録A
用語説明
付 録B
配列データの取扱い方法
B.1
行列に対応した配列データ
B.2
データの格納方法
B.2.1
実行列 (2次元配列型)
B.2.2
複素行列
B.2.3
実対称行列, 正値対称行列
B.2.4
エルミート行列
B.2.5
実バンド行列 (バンド型)
B.2.6
実対称バンド行列, 正値対称バンド行列 (対称バンド型)
B.2.7
実対称3重対角行列, 正値対称3重対角行列 (ベクトル型)
B.2.8
三角行列
B.2.9
不規則スパース行列 (対称行列専用)
B.2.10
不規則スパース行列
B.2.11
エルミートスパース行列 (エルミート行方向1次元リスト型) (上三角型)
付 録C
ASL で使用している計算機依存定数
C.1
誤差判定のための単位
C.2
浮動小数点データの値の最大値・最小値