軽量/インストールなしのCまたはC ++ベースの密線形代数ソルバーの推奨事項

私のプログラミングのほとんどは、私自身が使用するためのCの1回限りの研究コードです。協力者以外にコードを配布したことがありません。私は科学ジャーナルで公開しているアルゴリズムを開発しました。記事のオンラインサプリメントでソースコードとおそらく実行可能コードを提供したいと思います。同僚から、C ++（ack！）で記述する必要があり、小さな密な線形システムを解く必要があるアルゴリズムを一般化するように依頼されました。アルゴリズムのユーザーベースを取得することに成功した場合、その原因の1つは、それを使用するためのエントリバーが低い（床の上など）ためです。潜在的なユーザーは、コードを使用するためにライブラリなどをインストールしません。コードを完全に独立させ、ライセンスの影響を受けないようにしたい。Golubとvan Loanから何かを取り出して独自のソルバーを作成するだけかもしれませんが、誰かがすでに書いたバニラソルバーを使用したい場合は、そこに使用します。提案を歓迎します。ありがとう！

Lapackインターフェースを必要な機能に正確に複製することをお勧めしますdgesv。おそらく、必要な機能だけです。そうすれば、Lapackがインストールされている人は、それにリンクするだけで機能します。Lapackをインストールしていない人のために、この関数の独自の簡単な実装を提供するか、他の人が提案するように、EigenまたはFLENSを使用して実装する可能性があります。

Fortranの土地では、Lapackライブラリは非常に標準的であり、ほとんどの人は独自の実装を提供する代わりに、それを使用するだけです。

科学計算を始めるときに多くの人が犯すごく初期の間違いは、すべてのコードを同じ言語で書く必要があると想定していることです。これは、同じコンパイラの異なるバージョン間でコンパイル済みプログラムを互いに通信させる方法が明確でなかった歴史的な理由が主な原因であると思います。とはいえ、この場合、とにかくC ++を使用する場合、ニーズに合う可能性のある非常に優れたC ++ヘッダーのみのテンプレートライブラリがいくつかあります。

学術的な理由でコードを配布しており、密な線形代数ソルバーをコードに埋め込みたいので、Eigenを検討することを強くお勧めします。EigenはMozilla Public Licenseの下でライセンスされており、ヘッダーのみのライブラリです。つまり、Eigenをコードとともにソース形式で配布でき（これにより、コードにライセンス制限が課されることはありません）、非常に効率的な密な線形ソルバーを含むその一般的な機能にアクセスできるようになります。GertVdEが言及するように、他にもいくつかのオプションがあります。

線形方程式のシステムに信頼できるソルバーが必要な場合は、FLENSをお勧めします。LAPACKの正確な再実装が含まれています（シングルスレッドのBLAS実装が使用されている場合、LAPACKと同じ丸め誤差も再現されます）。これはすべてのFLENS-LAPACK関数に当てはまります（ユーティリティ関数とともに約100のルーチン）。

FLENSはBSDライセンスの下にあるため、独自の製品に組み込むことができます。

FLENSはヘッダーのみであり、FLENSのサブセットのみが必要な場合は、必要な機能のみを含む簡略版を提供できます。FLENSには独自のリファレンスBLAS実装が付属しています。ただし、オプションで、ユーザーはATLAS、OpenBLAS、GotoBALSなどの最適化されたBLASライブラリに対してリンクできます。大きな行列の場合、これはEigenと比較して約40％のパフォーマンス向上をもたらします。

そして、はい、EigenはLAPACKテストスイートを使用して結果をチェックします。これらは、3つの関数（Lu、コレスキー、および対称行列の固有値/ベクトル）に対してこれを行います。ただし、非対称行列の固有値/ベクトルの計算では、LAPACKテストスイートは失敗します。

免責事項：はい、FLENSは私の赤ちゃんです！それは私がそれの約95％をコード化したことを意味し、コードのすべての行はそれの価値がありました。