MathNet - 从大型矩阵中提取大型子矩阵的计算成本最低的方法答案

【问题标题】：MathNet - Least computationally expensive way of extracting a large submatrix from a large matrixMathNet - 从大型矩阵中提取大型子矩阵的计算成本最低的方法
【发布时间】：2017-09-03 21:33:06
【问题描述】：

我正在尝试使用 MathNet 包从父矩阵中提取一个大型子矩阵。我找不到内置函数，所以我在 VB.net 中编写了这个简单的函数：

Private Function Extract(s As Matrix, RowsAndColumns As Int32()) As SparseMatrix
    Dim Sadj = MathNet.Numerics.LinearAlgebra.Double.SparseMatrix.Build.Sparse(RowsAndColumns.Count, RowsAndColumns.Count)
    For i = 0 To RowsAndColumns.Count - 1
        For j = 0 To RowsAndColumns.Count - 1
            Sadj(i, j) = s(RowsAndColumns (i), RowsAndColumns (j))
        Next
    Next
    Return Sadj
End Function

但是，这个函数的性能非常慢，因为通常原始矩阵非常大，而子矩阵的大小接近它。所以我正在寻找优化这一点的可能方法。任何帮助将不胜感激。

作为背景知识，我正在尝试从大型稀疏矩阵中提取子矩阵，然后使用 CSparse 来求解大型方程组。

Dim Sred = Extract(S, FreeDOFs)
Dim storage = DirectCast(Sred.Storage, MathNet.Numerics.LinearAlgebra.Storage.SparseCompressedRowMatrixStorage(Of Double)) ' Get CSR storage.
Dim A = New CSparse.Double.SparseMatrix(Sred.ColumnCount, Sred.ColumnCount) With {.ColumnPointers = storage.RowPointers, .RowIndices = storage.ColumnIndices, .Values = storage.Values} ' Create CSparse matrix and Assign storage arrays.      
For i = 0 To NumofLoadCases - 1
    Dim Fred = Extract(NodeLoads.Item(ASP.AnalysisLoadCases.Keys(i)) - Pf.Item(ASP.AnalysisLoadCases.Keys(i)), FreeDOFs)
    Dim Dred = Sred.LU().Solve(Fred)
    Dvec.Add(ASP.AnalysisLoadCases.Keys(i), ReverseExtract(Dred, FreeDOFs, 6 * NumOfNodes))
Next

【问题讨论】：

在 MathNet 中闲逛了一下之后，这可能会起作用 ..Sadj = s.submatrix(0, RowsAndColumns.Count - 1, 0, RowsAndColumns.Count - 1)，不过，我对 MathNet 一无所知，我只是犯错了.. 在这里的文档中找到了它 - numerics.mathdotnet.com/api/… - 搜索页面中的子矩阵
大卫，感谢您的帮助。我需要提取大多数行和列，但不是全部。抱歉，我可能不是 100% 清楚。
不用担心——就像我说的。我对这一切都不是很熟悉 - 只是拍了一张 :-)
当你说大多数行和列时，你的意思是不是一个连续的块是一个子矩阵呢？
例如，假设原始矩阵称为 S，大小为 1000x1000。我想提取一个较小的子矩阵 Sred = S([1:600,610:700,800:950,999],[1:600,610:700,800:950,999])。事实上，矩阵要大得多，循环遍历它需要大量时间。

标签： vb.net mathnet-numerics

【解决方案1】：

由于子矩阵又大又稀疏，所以在构造主矩阵时构造它会更有效。这样我就不必重写大量的零。这明显更快！

【讨论】：