JP4576536B2 - Performance comparison display device and performance display comparison system for convergent solution algorithm - Google Patents

Performance comparison display device and performance display comparison system for convergent solution algorithm Download PDF

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JP4576536B2 JP2006175756A JP2006175756A JP4576536B2 JP 4576536 B2 JP4576536 B2 JP 4576536B2 JP 2006175756 A JP2006175756 A JP 2006175756A JP 2006175756 A JP2006175756 A JP 2006175756A JP 4576536 B2 JP4576536 B2 JP 4576536B2
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Description

本発明は、収束求解アルゴリズム性能比較表示装置およびこの収束求解アルゴリズム性能比較表示装置、性能表示比較システム及び収束求解アルゴリズム性能比較表示方法に関する。 The present invention relates to a convergence solution algorithm performance comparison display device, a convergence solution algorithm performance comparison display device , a performance display comparison system, and a convergence solution algorithm performance comparison display method.

自然現象や工学現象の解析では収束求解アルゴリズムを使用した数値シミュレーションが行われることが盛んである。 In the analysis of natural phenomena and engineering phenomena, numerical simulation using a convergence solution algorithm is popular.

収束求解アルゴリズムに関する特許文献として、例えば、次に示すものが知られている。 For example, the following is known as a patent document relating to a convergence solution algorithm.

特許文献1には、問題定義入力装置により取り込まれた定義情報、プログラム様式情報から構文解析装置が構文解析情報を作成し、アルゴリズム格納装置は、収束求解アルゴリズムの擬似コードの順序列によって表現されるアルゴリズム情報を格納し、計算式生成装置は、構文解析情報から収束求解アルゴリズムに必要な計算式情報を生成することが記載されている。 In Patent Document 1, a syntax analysis device creates syntax analysis information from definition information and program format information captured by a problem definition input device, and an algorithm storage device is expressed by a sequence of pseudo codes of a convergence solution algorithm. It is described that the algorithm information is stored, and the calculation formula generation device generates calculation formula information necessary for the convergence solution algorithm from the parsing information.

特許文献2には、子モデルパラメータファイルから子モデルパラメータを入力して、入力した子モデルパラメータに基づいてK個のモデル評価値を求めて記憶部の評価値ファイルに記憶する評価値計算部を備えた遺伝的アルゴリズムマシンの適応評価器が記載されている。   Patent Document 2 includes an evaluation value calculation unit that inputs child model parameters from a child model parameter file, obtains K model evaluation values based on the input child model parameters, and stores them in the evaluation value file of the storage unit. An adaptive evaluator for the genetic algorithm machine provided is described.

特許文献3には、入力データに含まれるパラメータを用いて、入力データの特性を評価する多角的アルゴリズム運用システムが記載されている。   Patent Document 3 describes a multi-faceted algorithm operation system that evaluates the characteristics of input data using parameters included in the input data.

特開2004−86760号公報JP 2004-86760 A 特開2006−12114号公報JP 2006-12114 A 特開2002−150260号公報JP 2002-150260 A

前述したように、自然現象や工学現象の解析では、数値アルゴリズムを使用した数値シミュレーションが行われることがしばしばあり、それらを記述する方程式は線形方程式の場合、大規模な連立1次方程式
Ax=b
の求解に帰着される。
As described above, in the analysis of natural phenomena and engineering phenomena, numerical simulations using numerical algorithms are often performed, and the equations describing them are linear equations and large simultaneous linear equations.
Ax = b
It is reduced to the solution of

また、固有値問題の場合には次の方程式
Ax=λBx
の求解に帰着される。
For the eigenvalue problem, the following equation
Ax = λBx
It is reduced to the solution of

また、代数方程式を使用する場合、
f(x)=0
の求解に帰着される、他の問題についても上記同様にそれぞれの方程式の求解に帰着される。
And if you use algebraic equations,
f (x) = 0
The other problems that result in the solution of the above are also solved in the solution of the respective equations in the same manner as described above.

このような求解において、数値シミュレーションに要する計算時間の大半がこの計算に費やされるため、速く、正確に解くことが重要である。
問題を解法するために多種多様の収束求解アルゴリズムの採用が可能であり、一体どの収束求解アルゴリズムを採用すれば速く、正確に解くことになるのか不明である。
係数行列Aが対称正定値であれば、迷わずCG法やCholesky法が選択されるが
、係数行列が非対称のような場合にはどの収束求解アルゴリズムを選択すれば速く、正確
に解くことになるのかが判らない。
In such a solution, since most of the calculation time required for the numerical simulation is spent for this calculation, it is important to solve it quickly and accurately.
A wide variety of convergence solution algorithms can be used to solve the problem, and it is unclear which convergence solution algorithm is used to solve the problem quickly and accurately.
If the coefficient matrix A is a symmetric positive definite value, the CG method or the Cholesky method is selected without hesitation, but if the coefficient matrix is asymmetric, it can be solved quickly and accurately by selecting which convergence solution algorithm. I do not know.

収束求解アルゴリズムの研究者(アルゴリズム開発者)は、数学的な観点から新しい収束求解アルゴリズムを提案し、収束特性、高精度を得ようとし、数値シミュレーションの研究者(アルゴリズムユーザ)は、実際に数値シミュレーションを行い、解くべき問題に応じてオリジナルのプログラムや収束求解アルゴリズム作成し、いかにして問題を解くか、を研究し、速い方が良い、許容精度内であれば十分とする。 Researchers of convergence solving algorithm (algorithm developers) have proposed a new convergence solving algorithm from a mathematical point of view, convergence properties, trying to obtain a high accuracy, the researchers of the numerical simulation (algorithm user) is actually numerically Perform simulations, create an original program and convergence solution algorithm according to the problem to be solved, and study how to solve the problem.

このような、アルゴリズムユーザのニーズに応えて問題を解決するに当って、許容精度
内で、速く求解する収束求解アルゴリズムの採用を推奨する方法が求められる。
In solving such problems in response to the needs of algorithm users, there is a need for a method that recommends the use of a convergence solution algorithm that solves problems quickly within an acceptable accuracy.

本発明者は先に、かかる点に鑑みて、アルゴリズムユーザのニーズに応えて多種多様に存在する収束求解アルゴリズムを使用して問題を求解するに当って、許容精度内で、速く求解することのできる収束求解アルゴリズム性能比較表示装置あるいはこの収束求解アルゴリズム性能比較表示装置を用いた収束求解アルゴリズム性能比較表示方法を提供する特許出願を行った。 In view of this point, the present inventor previously solved the problem quickly by using the convergence solution algorithm that exists in a variety of ways in response to the needs of the algorithm user. convergence solving algorithm performance comparison display device or the focus solving algorithm performance comparison display method using the convergence solving algorithm performance comparison display device can have filed a patent application to provide.

本発明は、更に上述の収束求解アルゴリズムの性能比較表示に当って対象とする収束求解アルゴリズムについて使用の目的に対する性能比較を行ってその結果を表示することのできる収束求解アルゴリズム性能比較表示装置あるいは/およびこの収束求解アルゴリズム性能比較表示装置を用いた収束求解アルゴリズム性能比較表示方法を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段]
The present invention further convergence solving algorithms capable of displaying the result by performing a performance comparison for the purpose of using the convergence solving algorithms of interest hitting the performance comparison display of the above convergence solving algorithm performance comparison display or / Another object of the invention is to provide a convergent solution finding algorithm performance comparison display method using the convergence solving algorithm performance comparison display device.
[Means for solving problems]

本発明は、収束求解する収束求解アルゴリズムの性能を表示するものであって、
該収束求解アルゴリズムが解くべき問題、解法及び解法に併用される収束性向上のための前処理、係数行列に施すスケーリング、係数行列や行や列の順番を入れ替えるオーダリング及び変換公式のいずれかの併用される技法のメニュー項目を配列して格納する記憶手段、
収束へのCPU時間及び収束までの演算反復回数である収束所要回数のいずれか又は全部の表示項目及び解くべき問題、解法及び解法に併用される技法の各配列されたメニュー項目を表示する表示手段と、前記表示項目からCPU時間及び収束所要回数のいずれか又は全部の項目、及び各配列されたメニュー項目から選択された、解くべき問題、解法及び解法に併用される技法のパラメータ項目を表示するパラメータ選択手段を備えた設定画面表示手段、
選択されたパラメータ項目を受け取り、解くべき問題に対する解法と解法に併用された技法の組み合せを形成し、各組み合わせでのCPU時間及び収束所要回数の取得のいずれか又は全部の演算処理を行い、演算処理された値同士の比較による相対的な判定値の演算処理を行って、データベースに演算結果を格納させる演算処理手段、及び
各組み合わせの相対的な判定値の演算処理結果を受け取り、各組み合わせの該演算処理結果を画面対比表示するものであって、
Y軸に解くべき問題のパラメータ項目が、そしてX軸に解法及び解法に併用された技法のそれぞれのパラメータ項目が設定されたX−Y座標軸上で、双方のパラメータ項目で形成されたX−Y座標位置に、解くべき問題に対するCPU時間又は収束所要回数についての性能比較結果を前記演算処理して求められた相対的な判定値で画面表示する結果画面表示手段、
とからなることを特徴とする収束求解アルゴリズム性能表示装置を提供する。
The present invention displays the performance of the convergence solution algorithm for solving the convergence,
The problem to be solved by the convergence solving algorithm, the pre-processing for improving the convergence that is used together with the solution and the solution, the scaling applied to the coefficient matrix, the ordering for changing the order of the coefficient matrix and the rows and columns, and any combination of the conversion formulas Storage means for arranging and storing menu items of a technique to be performed,
Display means for displaying any or all of the display items of the CPU time to convergence and the number of times of convergence that is the number of iterations of computation until convergence, the problem to be solved, the solution method, and each arranged menu item of the technique used in the solution method And any or all of the CPU time and the required number of times of convergence from the display items, and the problem item to be solved, the solution method, and the parameter item of the technique used in the solution method selected from each of the arranged menu items. A setting screen display means comprising a parameter selection means,
Receiving the selected parameter item, forming a solution for the problem to be solved and a combination of techniques used in the solution, and performing any or all of the calculation processing to obtain the CPU time and the required number of convergence times for each combination An arithmetic processing means for performing arithmetic processing of a relative determination value by comparing the processed values and storing the arithmetic result in a database; and
Receiving the calculation result of the relative judgment value of each combination, and displaying the calculation result of each combination on the screen,
XY formed by both parameter items on the XY coordinate axis in which the parameter items of the problem to be solved on the Y axis and the respective parameter items of the technique used in the solution and the solution method are set on the X axis Result screen display means for displaying the performance comparison result for the CPU time or the required number of convergence times for the problem to be solved at the coordinate position on the screen with the relative judgment value obtained by the arithmetic processing,
A convergence solving algorithm performance display device characterized by comprising:

また、本発明は前記演算処理手段は、前記相対的な判定値の演算処理の前に、取得されたCPU時間又は収束所要回数が設定した真の残差ノルムの基準値の範囲内にあるか、範囲外にあるか、について判定を行うことを特徴とする収束求解アルゴリズム性能比較表示装置を提供する。 Further, according to the present invention, whether the arithmetic processing means is within a range of a reference value of a true residual norm set by the acquired CPU time or the required number of convergence times before the arithmetic processing of the relative determination value . A convergence solving algorithm performance comparison display device characterized in that it is determined whether or not it is out of range.

また、本発明は前記結果画面表示手段が、画面に、前記X−Y座標位置に表示される前記相対判定値の結果が判定値に対応して該位置毎に色分けして表示されることを特徴とする収束求解アルゴリズム性能比較表示装置を提供する。 Further, the present invention is the result screen displaying means, on a screen, a by the X-Y coordinates of the relative determination value to be displayed on the position result corresponds to a determination value to be displayed in different colors for each said position A characteristic convergence solving algorithm performance comparison display device is provided.

また、本発明は前記結果画面表示手段が、画面にCPU時間及び収束所要回数組み合わせで、前記演算処理して求められた相対的な判定値で表示することを特徴とする収束求解アルゴリズム性能比較表示装置を提供する。 Further, the present invention is the result screen displaying means, a combination of CPU time and convergence required number on the screen, convergence solving algorithm performance comparison and displaying a relative judgment values obtained by the arithmetic processing A display device is provided.

また、本発明は前記結果画面表示手段が、画面に解法ごと及び併用する技法ごとにグループ分けしてCPU時間又は収束所要回数を表示ることを特徴とする収束求解アルゴリズム性能比較表示装置を提供する。 Further, the present invention is the result screen displaying means, the convergence solving algorithm performance comparison display grouped according to claim you to view the CPU time or converge required number for each techniques for solving each and combination on the screen provide.

また、本発明は前記収束求解アルゴリズム性能表示装置、及び
前記収束求解アルゴリズム性能表示装置に通信手段を介して接続されたクライアント端末から構成され、
前記収束求解アルゴリズム性能表示装置の設定画面表示手段の画面に表示された選択手段について前記通信手段を介して該クライアント端末が選択操作可能であり、かつ該クライアント端末の結果画面表示手段が、前記収束求解アルゴリズム性能表示装置の結果画面表示手段に表示されるCPU時間又は収束所要回数についての性能比較がされた性能比較結果を表示すること
を特徴とする収束求解アルゴリズム性能表示システムを提供する。
Further, the present invention provides the convergence solution algorithm performance display device, and
Consists of a client terminal connected via a communication means to the convergence solution algorithm performance display device,
The client terminal is selectable via the communication means for the selection means displayed on the screen of the setting screen display means of the convergence solution algorithm performance display device, and the result screen display means of the client terminal Displaying the performance comparison result of the performance comparison for the CPU time or the required number of convergence times displayed on the result screen display means of the solution solving algorithm performance display device
A convergent solution algorithm performance display system is provided.

また、本発明は前記収束求解アルゴリズム性能表示装置による収束求解アルゴリズム性能表示方法において、
演算処理手段が、選択されたパラメータ項目を受け取り、解くべき問題に対する解法と解法に併用された技法の組合せを形成し、各組み合わせのCPU時間及び収束所要回数の取得のいずれか又は全部の演算処理を行い、演算処理された値同士の比較による相対的な判定値の演算処理を行って、データベースに演算結果を格納させ、
結果画面表示手段が、各組み合わせでの相対的な判定値の演算処理結果を受け取り、各組み合わせの該演算処理表示するものであって、
Y軸に解くべき問題のパラメータ項目が、そしてX軸に解法及び解法に併用された技法のそれぞれのパラメータ項目が設定されたX−Y座標軸上で、双方のパラメータ項目で形成されたX−Y座標位置に、解くべき問題に対するCPU時間又は収束所要回数についての性能比較結果を前記演算処理して求められた相対的な判定値で画面表示すること
特徴とする収束求解アルゴリズム性能比較表示方法を提供する。
Further, the present invention provides a convergence solution algorithm performance display method by the convergence solution algorithm performance display device,
Arithmetic processing means receives the selected parameter item, forms a combination of a solution for the problem to be solved and a technique used in the solution, and obtains the CPU time and the required number of convergence times of each combination or all of the arithmetic processing , Perform a relative decision value calculation process by comparing the calculated values, store the calculation result in the database,
The result screen display means receives the calculation processing result of the relative determination value in each combination, and displays the calculation processing of each combination,
XY formed by both parameter items on the XY coordinate axis in which the parameter items of the problem to be solved on the Y axis and the respective parameter items of the technique used in the solution and the solution method are set on the X axis Display the performance comparison result of the CPU time or the required number of convergence times for the problem to be solved at the coordinate position on the screen with the relative judgment value obtained by the above arithmetic processing.
Providing convergence solving algorithm performance comparison display method comprising.

また、本発明は前記演算処理手段が、前記相対的な判定値の演算処理、の前に、取得されたCPU時間又は収束所要回数について設定した真の残差ノルムの基準値の範囲内にあるか、範囲外にあるか、について判定を行うことを特徴とする収束求解アルゴリズム性能比較表示方法を提供する。 Further, according to the present invention, the arithmetic processing means is within a range of a reference value of a true residual norm set for the acquired CPU time or the required number of convergences before the arithmetic processing of the relative determination value. A convergent solution algorithm performance comparison display method is characterized in that it is determined whether or not it is out of range.

本発明は、上述した記憶手段、演算処理手段、データベース、設定画面表示手段、データ取得処理手段および結果画面表示手段によって構成されることにより、アルゴリズムユーザのニーズに応えて多種多様に存在する収束求解アルゴリズムを使用して問題を求解するに当って、許容精度内で、対象の収束求解アルゴリズムについて性能比較し、相対判定を行うことのできる収束求解アルゴリズム性能比較表示装置、あるいはこの収束求解アルゴリズム性能比較表示装置を用いた収束求解アルゴリズム性能比較表示方法を提供することができる。 The present invention comprises a storage means, an arithmetic processing means, a database, a setting screen display means, a data acquisition processing means and a result screen display means described above, so that a convergence solution exists in a wide variety in response to the needs of algorithm users. hitting to solving the problem by using an algorithm, within acceptable precision, performance comparison convergence solving algorithm of the target, relative determination convergence solving algorithm performance comparison display device capable of performing, or comparative convergence solving algorithm performance A convergence solution algorithm performance comparison display method using a display device can be provided.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施例である収束求解アルゴリズム性能比較表示装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a convergence solution algorithm performance comparison display apparatus according to an embodiment of the present invention.

図1において、収束求解アルゴリズム性能比較表示装置100は、記憶手段11、演算処理手段(1)12、データベース13、演算処理手段(2)14、表示結果手段15からなり、記憶手段11および演算処理手段(1)12は提供側計算機システム1を構成し、演算処理手段(2)14および結果表示手段15は提供側計算機システム2(数字30で示す)を構成し、データベース13はこれらの提供側計算機システム1および2に接続され、データの授受を行う。収束求解アルゴリズム性能比較表示装置100はクライアント端末200に接続され、データの授受がなされる。 In FIG. 1, the convergence solution algorithm performance comparison display device 100 includes a storage means 11, an arithmetic processing means (1) 12, a database 13, an arithmetic processing means (2) 14, and a display result means 15, and includes the storage means 11 and the arithmetic processing. Means (1) 12 constitutes the providing side computer system 1, arithmetic processing means (2) 14 and result display means 15 constitute the providing side computer system 2 (indicated by numeral 30), and the database 13 is provided by these providing sides. Connected to computer systems 1 and 2 to exchange data. The convergent solution algorithm performance comparison display device 100 is connected to the client terminal 200 to exchange data.

記憶手段11は複数のパラメータ21を備える。これらのパラメータは収束求解アルリズム20と関連づけられる。収束求解アルゴリズム20は、多数の項目、例えば固有問題(Ax=λBx)の求解用の線形方程式(Ax=b)の求解用の、あるいは代数方程式(f(x)=0)の求解用の収束求解アルゴリズム項目からなる、上記以外の数値計アルゴリズム項目を含む。各項目は、各パラメータと関連づけて記憶される。パラメータ21は、解くべき問題22、解法23および解法と併用する技法24によって構成され表現される。これらの三要素によって構成され、表現されることは公知の事項である。例えば、線形方程式の場合、解くべき問題22の項目としては、例えば行列、右辺項、初値、他で構成され、表現され、解法23の項目としては、例えば直接法、定常反復法、定常反復法、他で構成され、表現され、解法と併用する技法24の項目としては、例え前処理、スケーリング、オーダリング、他で構成され、表現される。固有値問題の場合、解くべき問題22の項目としては、例えば行列A、行列B、初期値、他から構成され、表現され、解法23の項目としては、べき乗法系統、QR法、反復法系統、他で構成され、表現され、解法と併用する技法24の項目としては、変換公式、シフト、他で構成され、表現される、代数方程式の場合も同様である。 The storage unit 11 includes a plurality of parameters 21. These parameters are associated with the convergence solution algorithm 20. Convergence solving algorithm 20, a number of items, for example, the convergence of the inherent problems (Ax = λBx) of determined linear equations for solution for seeking the solution of (Ax = b), or a determined solution of algebraic equations (f (x) = 0) Includes numerical algorithm algorithm items other than the above, consisting of solution algorithm items. Each item is stored in association with each parameter. The parameter 21 is constituted and represented by a problem 22 to be solved, a solution 23 and a technique 24 used in combination with the solution. It is a publicly known matter that is constituted and expressed by these three elements. For example, in the case of a linear equation, the items of the problem 22 to be solved include, for example, a matrix, a right-hand side term, an initial value, and the like, and the items of the solution 23 include, for example, a direct method, a steady iteration method, and a steady iteration method. The items of the technique 24 configured, expressed, and used in combination with the solution are configured and expressed as preprocessing, scaling, ordering, and the like. In the case of the eigenvalue problem, the items of the problem 22 to be solved include, for example, a matrix A, a matrix B, initial values, and the like, and the items of the solution 23 include a power system, a QR method, an iterative system, The items of the technique 24 configured, expressed, and used together with the solution are the same as in the case of an algebraic equation configured and expressed by a conversion formula, shift, etc.

以下、主に線形方程式(Ax=b)に例をとって説明することにする。
「数値計算によって解くべき問題」とは、例えば、線形方程式
Ax=b、(A:係数行列、x:解ベクトル、b:右辺項ベクトル)
などを指す。これを解くための解法と、その求解効率を向上させるための技法(前処理やスケーリングなど)の例として、「前処理付き共役勾配法」の収束求解アルゴリズムを図4に示す。(共役勾配法はCG法とも呼ばれ、本実施例システムの各説明や計算機システム内でも「CG」と表示されている。)
ここで、xが解ベクトルであり、rが残差ベクトルである。これら以外のp、α、βは、アルゴリズムを構成する補助的なベクトルおよびスカラーである。
In the following, description will be given mainly using a linear equation (Ax = b) as an example.
The “problem to be solved by numerical calculation” is, for example, a linear equation Ax = b, (A: coefficient matrix, x: solution vector, b: right-hand side vector)
And so on. As an example of a solution for solving this and a technique (preprocessing, scaling, etc.) for improving the solution finding efficiency, a convergence solution algorithm of “a conjugate gradient method with preprocessing” is shown in FIG. (The conjugate gradient method is also called a CG method, and “CG” is also displayed in each description of the system of the present embodiment and in the computer system.)
Here, a x k collapsed vector, r k is the residual vector. P k , α k , and β k other than these are auxiliary vectors and scalars constituting the algorithm.

上記の「begin」から「end」までの間の5つの式を、残差ベクトルのノルム(上記の||r||の値)が許容値に収束するまで繰り返し実行する。枠で囲った部分が「前処理」と呼ばれる演算で、ここの行列Kの作り方(前処理方法)次第で、収束状況が変わる。解法がBiCGStabなど他のものになると、反復計算させる式の構成が変わる。K=I(Iは単位行列)に相当する場合は、一般に「前処理なし」の収束求解アルゴリズムである。 The above five expressions between “begin” and “end” are repeatedly executed until the norm of the residual vector (the value of || r k ||) converges to an allowable value. A portion surrounded by a frame is an operation called “preprocessing”, and the convergence state changes depending on how the matrix K is formed (preprocessing method). When the solution method is something else such as BiCGStab, the configuration of the equation for iterative calculation changes. When K = I (I is a unit matrix), it is generally a “no pre-processing” convergence solution algorithm.

収束判定では、||r||の値について評価するが、典型的な判定方法は||r||≦ε||
b||による。
ここで、εが許容値であり(本システムでは10のマイナス12乗である)、bは線形方程式の右辺項ベクトルである。収束したと判定されたときまでに要した反復回数が「収束所要回数」である。
In the convergence determination, the value of || r k || is evaluated, but a typical determination method is || r k || ≦ ε ||
b ||
Here, ε is an allowable value (in this system, it is 10 minus 12), and b is a right-hand side vector of the linear equation. The number of iterations required until it is determined that convergence has occurred is the “necessary number of convergence”.

CPU時間は、上記の収束求解アルゴリズムが開始される前の「前処理行列K生成に関する計算時間」と「反復求解で収束求解アルゴリズム中の残差が収束するまでの時間」との合計時間である。 The CPU time is the total time of “calculation time for preprocessing matrix K generation” and “time until the residual in the convergence solution algorithm converges by iterative solution” before the convergence solution algorithm is started. .

収束グラフは、残差ベクトルのノルム||r||を各反復ごとにデータファイル(図6,7の拡張子「.rsd」のファイル)に格納しそれのlog10(常用対数)を取ったものをプロットして作成する。このグラフから、元の線形方程式に対して反復解法に基づく収束求解アルゴリズムの効果などの様子が確認できる。ただし、ここでの残差ベクトルとは、あくまでも収束求解アルゴリズム中のデータであり、計算過程における丸め誤差の混入などにより、一見,収束求解アルゴリズム中の残差では収束したように見えても、実際には解が得られていない場合もある、そのようなときには、真の残差ノルムで評価する。 In the convergence graph, the norm of the residual vector || r k || was stored in the data file (file with the extension “.rsd” in FIGS. 6 and 7) at each iteration, and its log 10 (common logarithm) was taken. Plot things. From this graph, the state of the effect of the convergence solution algorithm based on the iterative solution can be confirmed for the original linear equation. However, the residual vector here is the data in the convergence solution algorithm to the last. Even if it seems that the residual in the convergence solution algorithm seems to converge due to the inclusion of rounding errors in the calculation process, May not have a solution, in such cases, evaluate with the true residual norm.

真の残差ノルムとは、収束求解アルゴリズムにより得られた数値解

Figure 0004576536
を用いて、
Figure 0004576536
を評価したものである。図20の「Data Table」内の「Res. norm
(b−Ax)は、この情報をあらわしている。 The true residual norm is the numerical solution obtained by the convergence solution algorithm.
Figure 0004576536
Using,
Figure 0004576536
Is evaluated. “Res. Norm” in “Data Table” of FIG.
(B-Ax) represents this information.

1)収束求解アルゴリズム
数値計算も更に細分化され、以下のような学問上の分野がある。
「線形方程式、固有値問題、特異値分解(SVD)、代数方程式、数値積分、関数近似、その他」
本実施例システムでは、これらの数値計算分野を対象とするが、説明書類では、具体例として線形方程式に関する収束求解アルゴリズムの例を取り上げた.他の分野についても同様の考え方が応用される。
1) Convergence solution algorithm The numerical calculation is further subdivided, and the following academic fields exist.
"Linear equations, eigenvalue problems, singular value decomposition (SVD), algebraic equations, numerical integration, function approximation, etc."
The system of this embodiment targets these numerical calculation fields, but in the explanation document, the example of the convergence solution algorithm for linear equations is taken up as a specific example. Similar ideas apply to other fields.

2)解くべき問題
線形方程式(Ax=b)は、係数行列と呼ばれる行列A(Matrix)と右辺項と呼ばれるベクトルbを用いて構成され、最終的に数値解のベクトルxを求める。
本実施例システムでは、行列はテスト用行列を集めたWebサイトのデータを使用し、最終的には100種類程度の行列を用意する予定である。これらのデータはテキスト形式のファイルである。
Matrix Market http://math.nist.gov/MatrixMarket/
Sparse Matrix Collection
http://www.cise.ufl.edu/research/sparse/matrices/
2) Problem to be Solved The linear equation (Ax = b) is configured using a matrix A (Matrix) called a coefficient matrix and a vector b called a right-hand side term, and finally obtains a vector x of a numerical solution.
In the system according to the present embodiment, the matrix uses test site data obtained by collecting test matrices, and finally, about 100 types of matrices are planned to be prepared. These data are text format files.
Matrix Market http://math.nist.gov/MatrixMarket/
Sparse Matrix Collection
http://www.cise.ufl.edu/research/sparse/matrices/

具体的に行列名の一部を紹介すると、以下のような名称のものが存在する。
1138_bus、494_bus、662_bus、685_bus、add20、add32、bcsstk14、bcsstk15、bcsstk16、bcsstm26、gr_30_30、memplus、nos1、nos2、nos3、nos4、nos5、nos6、nos7、s1rmq4m1、s1rmt3m1、s2rmq4m1、s2rmt3m1
(全て、Matrix Marketで提供されている行列)
さらに、本実施例システムの現状では、右辺項は実行プログラムの中で作成している。具体的には、解ベクトルxのデータをあらかじめ適当な値で用意し、これを係数行列Aにかけることで、右辺項ベクトルbが作成される(この演算は、次項で説明するLisでサポートされている機能である)。
Specifically, some of the matrix names are as follows.
1138_bus, 494_bus, 662_bus, 685_bus, add20, add32, bcsstk14, bcsstk15, bcsstk16, bcsstm26, gr_30_30, memplus, nos1, nos2, nos3, nos4, nos5, nos4, nos5, nos4
(All are provided at Matrix Market)
Furthermore, in the current state of the system according to the present embodiment, the right-side term is created in the execution program. Specifically, the right vector vector b is created by preparing the data of the solution vector x with appropriate values in advance and applying this to the coefficient matrix A (this operation is supported by Lis described in the next section. Function).

3)解法
線形方程式を解くための代表的な解法には、以下のようなものがある。
直接解法:LU分解に基づくガウス消去法、コレスキー分解に基づくガウス消去法、他
定常反復解法:Jacobi法、Gauss−Seidel法、SOR法、他
非定常反復解法:CG法、BiCG法、CGS法、BiCGStab法、BiCGStab(l)法、GPBiCG法、Orthomin法、GMRES法、TFQMR法、他
本実施例システムの現状では、定常反復解法と非定常反復解法で解法プログラムが構成されており、直接解法も取り入れることができる。解法プログラムは、以下のサイトで用意されているフリーライブラリのLis (Library of Iterative Solvers for Linear Systems)を用い、提供側計算機システム1では、実行形式プログラムとして用意されている。
Lis http://ssi.is.s.u-tokyo.ac.jp/lis/
3) Solution The following are typical solutions for solving linear equations.
Direct solution method: Gaussian elimination method based on LU decomposition, Gaussian elimination method based on Cholesky decomposition, etc. Stationary iterative solution method: Jacobi method, Gauss-Seidel method, SOR method, etc. Nonstationary iterative solution method: CG method, BiCG method, CGS method , BiCGStab method, BiCGStab (l) method, GPBiCG method, Orthomin method, GMRES method, TFQMR method, etc. In the present state of the system of this embodiment, a solution program is composed of a steady iterative solution method and a non-stationary iterative solution method. Can also be incorporated. The solution program is prepared as an executable program in the providing side computer system 1 using Lis (Library of Iterative Solvers for Linear Systems), a free library prepared at the following site.
Lis http://ssi.is.su-tokyo.ac.jp/lis/

Lisの仕様として、解法(solver)には下記のとおりsolverIDが付けられている。〔 〕内の2桁の数値がsolverIDである。
CG[01]、BiCG[02]、CGS[03]、BiCGStab[04]、BiCGStab(l=2)[05]、GPBiCG[06]、TFQMR〔07〕、Orthomin[08]、GMRES[09]、Jacobi[10]、Gauss−Seidel[11]、SOR[12]
現在、BiCGStab(l)法のパラメータlの値は、l=2としている。
As a specification of Lis, a solve ID is attached to a solver as follows. The 2-digit numerical value in [] is solverID.
CG [01], BiCG [02], CGS [03], BiCGStab [04], BiCGStab (l = 2) [05], GPBiCG [06], TFQMR [07], Orthomin [08], GMRES [09], Jacobi [10], Gauss-Seidel [11], SOR [12]
Currently, the value of the parameter l in the BiCGStab (l) method is l = 2.

4)解法と併用する技法
線形方程式用の解法と併用する技法(技法)には、以下のようなものがある。
前処理:反復解法の数値解への収束性に影響を及ぼす技法であり、収束性向上を意図して用いる。
スケーリング:収束求解アルゴリズムが安定して解を求められるよう、係数行列に対して施す技法。
オーダリング:主に求解効率の向上を意図して、係数行列の行や列の順番を入れ替える技法。
変換公式:求解効率の向上や方程式を解き易い形式に変形するために、主に係数行列を同値な式に変換すること。
その他
本実施例システムの現状では、前処理を実装している。これ以外の技法も今後取り入れる予定である.前処理のプログラムは、解法と同様Lisを用いて、提供側計算機システム1では、実行形式プログラムとして用意されている。
4) Techniques used in combination with solutions The following techniques (techniques) are used in combination with solutions for linear equations.
Preprocessing: A technique that affects the convergence of the iterative method to the numerical solution, and is intended to improve the convergence.
Scaling: A technique applied to a coefficient matrix so that a convergence solution algorithm can find a stable solution.
Ordering: A technique for changing the order of rows and columns in a coefficient matrix, mainly for the purpose of improving solution efficiency.
Conversion formula: Conversion of a coefficient matrix into an equivalent expression mainly in order to improve solution efficiency and transform equations into a form that is easy to solve.
Others In the current state of the system of the present embodiment, preprocessing is implemented. Other techniques will be introduced in the future. The pre-processing program is prepared as an executable program in the providing computer system 1 using Lis as in the solution method.

Lisの仕様として、前処理(preconditioner)には下記のとおりprecondIDが付けられている。〔 〕内の2桁の数値がprecondIDである。
none[00](前処理なし)、PJacobi[01]、ILU[02]、SSOR[03]、Hybrid[04]、I+S[05]、SAINV[06]、SAAMG[07]
As a specification of Lis, preconditionID is attached to the preprocessing (preconditioner) as follows. The 2-digit numerical value in [] is precondID.
none [00] (no preprocessing), PJacobi [01], ILU [02], SSOR [03], Hybrid [04], I + S [05], SAINV [06], SAAMG [07]

このように、記憶手段11が収束求解アルゴリズム毎に、解くべき問題、解法および解法と併用する技法の各項目について設定したパラメータ21、各パラメータについて設定され、収束グラフ、CPU時間および収束所要回数の動作仕様を決定する動作仕様ファクターおよび各項目から選択された動作仕様ファクターの組み合わせに関連づけられた収束
グラフ、CPU時間および収束所要回数の演算を行うコンピュータプログラムを格納して構成される。
Thus, the storage means 11 for each convergent solving algorithms, problems to be solved, the parameter 21 set for each item of the techniques in combination with solutions and solutions, are set for each parameter, the convergence graph, CPU time and convergence required number It is configured to store an operation specification factor for determining an operation specification and a computer program for calculating a convergence graph, a CPU time and a required number of times of convergence associated with a combination of operation specification factors selected from each item.

演算処理手段(1)12は、入力データファイル25および実行形式プログラムファイル26を備えて構成される。実行形式プログラムファイル26は解法および解法と併用する技法を格納したファイルであり、入力データファイル25は解くべき問題のデータを格納したファイルであり、これらのファイル自体は公知の事項である。   The arithmetic processing means (1) 12 includes an input data file 25 and an executable program file 26. The executable program file 26 is a file storing a solution and a technique used in combination with the solution, and the input data file 25 is a file storing data of a problem to be solved. These files are known matters.

図2は、収束求解アルゴリズム性能比較表示装置100とクライアント端末200の一部詳細を示すブロック図である。図2において、パラメータ53におけるパラメータ項目選択はパラメータ項目選択(方法1)53A、パラメータ項目選択(方法2)53Bおよびパラメータ項目選択(方法3)53Cを想定した。それ以上にパラメータ項目が設定されるようになってもよい。 FIG. 2 is a block diagram showing a part of the details of the convergence solution algorithm performance comparison display device 100 and the client terminal 200. In FIG. 2, parameter item selection in the parameter 53 is assumed to be parameter item selection (method 1) 53A, parameter item selection (method 2) 53B, and parameter item selection (method 3) 53C. More parameter items may be set.

結果画面表示手段4には、パラメータ項目選択(方法1)53A、パラメータ項目選択(方法2)53Bおよびパラメータ項目選択(方法3)53Cに対応して結果画面表示(方法1)54A、結果画面表示(方法2)54Bおよび結果画面表示(方法3)54Cを行うことができる。   The result screen display means 4 includes a result screen display (method 1) 54A and a result screen display corresponding to the parameter item selection (method 1) 53A, parameter item selection (method 2) 53B and parameter item selection (method 3) 53C. (Method 2) 54B and result screen display (Method 3) 54C can be performed.

パラメータ項目選択(方法1)53Aでは、例えば
1)表示項目の設定
2)解くべき問題
3)解法
4)解法と併用する技法
5)真の残差ノルムに対する許容値
が選択、設定される。
In parameter item selection (method 1) 53A, for example, 1) setting of display item 2) problem to be solved 3) solution 4) technique used in combination with solution 5) tolerance for true residual norm is selected and set.

これに対応して結果画面表示手段54の内容を示す結果画面表示(方法1)54Aでは、例えば
1)収束グラフ
2)CPU時間
3)収束所要回数
4)真の残差ノルム値
が表示される。
Correspondingly, in the result screen display (method 1) 54A showing the contents of the result screen display means 54, for example, 1) convergence graph 2) CPU time 3) required number of convergences 4) true residual norm value is displayed. .

パラメータ項目選択(方法2)53Bでは、例えば
1)解くべき問題
2)真の残差ノルムに対する許容値
が選択、設定される。
In parameter item selection (method 2) 53B, for example, 1) a problem to be solved 2) an allowable value for the true residual norm is selected and set.

これに対応して結果画面表示(方法2)54Bでは、例えば
1)収束求解アルゴリズム
2)比較項目(CPU時間、収束所要回数)
3)真の残差ノルム
4)3)の相対判定結果
が表示される。
Correspondingly, in the result screen display (method 2) 54B, for example, 1) Convergence solving algorithm 2) Comparison items (CPU time, number of times required for convergence)
3) True residual norm 4) The relative judgment result of 3) is displayed.

パラメータ項目選択(方法3)53Cでは、例えば
1)グループ分けの項目(解法、併用する技法)
2)比較する項目
3)真のノルムに対する許容値
4)解くべき問題の性質
が選択、設定される。
In parameter item selection (method 3) 53C, for example, 1) Items for grouping (solution method, combined technique)
2) Items to be compared 3) Tolerance for true norm 4) The nature of the problem to be solved is selected and set.

これに対応して結果画面表示(方法3)では、例えば
1)収束求解アルゴリズム
2)解くべき問題
3)比較項目の相対判定結果
4)設定したパラメータ値
が表示される。
Correspondingly, in the result screen display (method 3), for example, 1) convergence solution algorithm 2) problem to be solved 3) relative determination result of comparison item 4) set parameter value is displayed.

データベース13は、データベース(1)13Aとデータベース(2)13Bとからなり、データベース(1)13Aはパラメータとして、
1)収束グラフ
2)CPU時間
3)収束所要回数
4)真の残差ノルム値
をそれぞれ関連づけて格納している。
The database 13 includes a database (1) 13A and a database (2) 13B. The database (1) 13A is a parameter,
1) Convergence graph 2) CPU time 3) Number of times required for convergence 4) True residual norm value is stored in association with each other.

データベース(2)13Bはパラメータとして、
1)問題の性質(1)
2)問題の性質(2)
3)問題の性質(3)
をそれぞれ関連づけて格納している。
Database (2) 13B is a parameter
1) Nature of problem (1)
2) Nature of the problem (2)
3) Nature of the problem (3)
Are stored in association with each other.

提供側計算機システム2は、演算処理手段(2A)14A、演算処理手段(2B)14Bおよび結果画面表示手段54Aからなる。   The providing-side computer system 2 includes calculation processing means (2A) 14A, calculation processing means (2B) 14B, and result screen display means 54A.

演算処理手段(2B)14Aは、比較項目に対する判定、その結果に基づく並び替えおよびその他の計算を行う。
データベース1の作成は、収束求解アルゴリズムの性能テスト問題を格納しているWebサイト(例えば、MatrixMarket〔http://math.nist.gov/MatrixMarket/〕,University of Florida Sparse Matrix Collection, 〔http://www.cise.ufl.edu/research/sparse/matrices/〕,Sparse matrix test problems http://users.tkk.fi/~kouhia/sparse.html
〕など、本例の装置では、Matrix Marketのデータを用いている。)からテスト問題のデータファイルと一緒にテスト問題に関する性質の情報(行列サイズ、代表的特徴や、固有値などのスペクトル特性、他)を転送している。
The arithmetic processing means (2B) 14A performs determination on the comparison item, rearrangement based on the result, and other calculations.
Creating a database 1, Web site that contains the performance test problem of convergence solving algorithm (for example, MatrixMarket [http://math.nist.gov/MatrixMarket/], University of Florida Sparse Matrix Collection, [http: / /www.cise.ufl.edu/research/sparse/matrices/], Sparse matrix test problems http://users.tkk.fi/~kouhia/sparse.html
In the apparatus of this example, data of Matrix Market is used. ) Is transferred along with the data file of the test questions (characteristics such as matrix size, representative features, spectral characteristics such as eigenvalues, etc.).

前者については、提供側計算機システム1の「入力データファイル」として使用している。後者の情報については、UNIX(登録商標)の基本ツールであるawkを利用してテキスト形式のデータファイルに整形したものであり、これをデータベース(2)13Bと呼んでいる。   The former is used as an “input data file” of the providing computer system 1. The latter information is formed into a text data file using awk, which is a basic tool of UNIX (registered trademark), and is called a database (2) 13B.

データベース(2)13Bについて:
データベース(2)13Bの「解くべき問題」は、線形方程式の場合では、「行列」を指している。ここで、問題の性質1や性質2とは、行列の「大きさ」、「行列の代表的特徴(対称、非対称や正定値性など)」や「条件数」などを指している。
データベース(2)13Bでは、解くべき問題の名称(行列名)をキーにして、その行列の性質を関連づけている。
About database (2) 13B:
The “problem to be solved” in the database (2) 13B indicates a “matrix” in the case of a linear equation. Here, the nature 1 and nature 2 of the problem refer to the “size” of the matrix, “representative characteristics of the matrix (symmetric, asymmetric, positive definite, etc.)”, “conditional number”, and the like.
In the database (2) 13B, the name of the problem to be solved (matrix name) is used as a key to associate the properties of the matrix.

演算処理手段(2B)14Bについて:
図8に示す入力画面にて設定された「収束における真の残差ノルムの許容値」はパラメータ「criterion」に格納され、演算処理手段(2B)14Bで受け取られる。
真の残差ノルムを比較判定する対象となるアルゴリズムは、図2の方法1の場合には、選択されたアルゴリズムが対象であり、方法2と3の場合には、全アルゴリズム(12種類の解法と8種類の前処理全ての組合せ)が対象である。
Regarding the arithmetic processing means (2B) 14B:
The “allowable value of true residual norm for convergence” set on the input screen shown in FIG. 8 is stored in the parameter “criterion” and received by the arithmetic processing means (2B) 14B.
The algorithm to be compared and determined for the true residual norm is the selected algorithm in the case of Method 1 in FIG. 2, and in the case of Methods 2 and 3, all the algorithms (12 kinds of solution methods) are used. And combinations of all eight types of preprocessing).

1)方法1の場合:
クライアント端末(表示装置)から渡されたパラメータを、フリーソフトウェアphpの機能を用いて分析する。
図8の入力画面にて設定された全パラメータとそれらに格納された値は、パラメータ受渡しハンドラ−配列に格納され(phpの動作仕様であり、公知)提供側計算機システム2では、あらためてハンドラを一配列(ここでは「POST」という配列名で説明する)から各パラメータと変数値を受け取る。
表示形式は、パラメータ「SEL」に値が格納される(SEL=POST〔SEL〕)。
行列名は、パラメータ「matrix」に行列名が格納される(matrix=POST〔matrix〕)
解法名は、パラメータ「solverID」(配列形式)に解法のIDが格納される(同様)。
技法名は、パラメータ「precondID」(配列形式)に技法のIDが格納される(同様)。
許容値は、パラメータ「criterion」に許容値が格納される(同様)。
1) For Method 1:
The parameter passed from the client terminal (display device) is analyzed using the function of the free software php.
All the parameters set in the input screen of FIG. 8 and the values stored in them are stored in the parameter passing handler array (which is a php operation specification, which is publicly known). Each parameter and variable value is received from an array (explained here by the array name “POST”).
As the display format, a value is stored in the parameter “SEL” (SEL = POST [SEL]).
The matrix name is stored in the parameter “matrix” (matrix = POST [matrix])
As the solution name, the solution ID is stored in the parameter “solverID” (array format) (same).
For the technique name, the technique ID is stored in the parameter “precondID” (array format) (similarly).
The allowable value is stored in the parameter “criterion” (similar).

提供側計算機システム2内部での制御の順番は、
(1)パラメータ「matrix」の値の受け取り
(2)パラメータ「solverID」の値の受け取りと解法の個数(配列の要素数)の分析
(3)パラメータ「precondID」の値の受け取りと解法の個数(配列の要素数)の分析
(4)パラメータ「criterion」の値の受け取り
(5)パラメータ「SEL」の値の受け取りとその値に応じた制御
である。
The order of control within the providing computer system 2 is as follows:
(1) Receiving the value of parameter “matrix” (2) Receiving the value of parameter “solverID” and analyzing the number of solutions (number of elements in the array) (3) Receiving the value of parameter “precondID” and the number of solutions ( Analysis of (number of array elements) (4) Receiving value of parameter “criterion” (5) Receiving value of parameter “SEL” and control according to the value.

このとき、真の残差ノルムがcriterion以下ならば収束したと判定し、criterionよりも大きい値ならば見かけ上の収束と判定して、以下のように対応付ける。
状況 パラメータ「stat」に設定する値 パラメータ「col_stat」
収束 conv. 無し
見かけ上の収束 no conv. msg_col(黄色)
反復回数の上限 mat.itr. war_col(赤色)
ブレークダウン brk.dwn war_col(赤色)
データテーブル表示のhtmlを作成するとき、上記の状況に応じて、対応する行のバックグラウンド色(htmlの機能で着色)を「col_stat」の色で表示する。表示出力例は、図22のとおりである。
At this time, if the true residual norm is equal to or less than the criterion, it is determined to have converged, and if the value is larger than the criterion, it is determined to be apparently converged, and the following correspondence is made.
Situation Value to be set for parameter "stat" Parameter "col_stat"
No convergence conv. No apparent convergence no conv. Msg_col (yellow)
Maximum number of iterations mat.itr. war_col (red)
Breakdown brk.dwn war_col (red)
When creating the html of the data table display, the background color of the corresponding line (colored by the function of html) is displayed in the color “col_stat” according to the above situation. A display output example is as shown in FIG.

2)方法2の場合:
パラメータ入力の方法は、後述する図9あるいは図10(行列名を指定する)のとおりである。選択された行列1つに対する、全アルゴリズム(12種類の解法と8種類の前処理全ての組合せ)のデータについて処理が行われる。解法ID、前処理IDとアルゴリズム名の対応は、「loop_solpre」で行われる。
2) For Method 2:
The parameter input method is as shown in FIG. 9 or FIG. 10 (specifying a matrix name) to be described later. Processing is performed on data of all algorithms (a combination of 12 types of solutions and all 8 types of pre-processing) for one selected matrix. The correspondence between the solution ID, the preprocessing ID, and the algorithm name is performed by “loop_solpre”.

「.log」拡張子のファイル中のデータで「真の残差ノルム値」と「criterion」の値とを比較判定する。このとき、真の残差ノルムがcriterion以下ならば収束したと判定し、criterionよりも大きい値ならば見かけ上の収束と判定して、以下のように対応付ける。
状況 パラメータ「stat」に設定する値 パラメータ「col_stat」
収束 conv. 無し
見かけ上の収束 no conv. msg_col(黄色)
反復回数の上限 mat.itr. war_col(赤色)
ブレークダウン brk.dwn war_col(赤色)
表示するデータ一式(逐次番号、アルゴリズム、収束所要回数、CPU時間、真の残差のノルム値、求解状況の情報、col_stat)を配列(INFO_dat)に格納する。
The "true log norm value" and the "criterion" value are compared and determined with the data in the file with the ".log" extension. At this time, if the true residual norm is equal to or less than the criterion, it is determined to have converged, and if the value is larger than the criterion, it is determined to be apparently converged, and the following correspondence is made.
Situation Value to be set for parameter "stat" Parameter "col_stat"
No convergence conv. No apparent convergence no conv. Msg_col (yellow)
Maximum number of iterations mat.itr. war_col (red)
Breakdown brk.dwn war_col (red)
A set of data to be displayed (sequential number, algorithm, number of times of convergence, CPU time, true residual norm value, solution status information, col_stat) is stored in an array (INFO_dat).

配列INFO_datに対して比較項目(sort_keyの値)に応じ、CPU時間が収束所要回数のどちらかで昇順にソート(phpの関数の使用)する。
ソート後、col_statの値がNULLのレコード(収束したもの)を対象にして最初のレコードの比較項目の値をパラメータ「TheFastest」に代入し、以後のレコードに対して、比較項目の相対評価の指標(現状では「TheFastest÷比較項目の値」)を算出し、少数第一位までをパラメータ「Rat」に代入する。
データテーブル表示のhtmlを作成するとき、上記の求解状況に応じて、対応する行のバックグラウンド色(htmlの機能で着色)を「col_stat」の色で表示する。表示出力例は、図23のとおりである。
収束したものについては、gnuplotを用いて比較項目のデータの棒グラフを描く。
Depending on the comparison item (value of sort_key) for the array INFO_dat, the CPU time is sorted in ascending order according to one of the required convergence times (use of the function of php).
After sorting, assign the value of the comparison item of the first record to the parameter “TheFastest” for the records whose col_stat value is NULL (converged), and the relative evaluation index of the comparison items for the subsequent records (Currently “TheFastest ÷ value of comparison item”) is calculated, and the first decimal place is substituted for the parameter “Rat”.
When creating the html of the data table display, the background color of the corresponding row (colored with the function of html) is displayed in the color “col_stat” according to the above-described solution situation. A display output example is as shown in FIG.
For those that have converged, use gnuplot to draw a bar graph of the comparison item data.

3)方法3の場合:
パラメータの入力方法は、図10(行列名を指定しない場合)のとおりとしている。
データベース(1)13Aから行列名一覧を獲得する。各々の行列に対して全アルゴリズム(12種類の解法と8種類の前処理全ての組合せ)のデータについて、以下の処理が行われる。
「.log」拡張子のファイルの中から、表示するデータ一式(レコード番号、アルゴリズム名、収束所要回数、CPU時間、真の残差のノルム、求解状況の情報、col_stat)を配列(INFO_dat)に格納する。
配列INFO_datをコピーして、INFO_datOを作成する。
「INFO_dat」を、比較項目(sort_keyの値)に応じ、CPU時間が収束所要回数のどちらかで昇順にソート(phpの関数を使用)する。そして、昇順のレコードの先頭から、INFO_dat〔i〕〔alg〕(求解状況、iはレコードの番号)=conv.の条件を満たす最初のレコードの比較項目の値を〔TheFastest〕に代入する。
3) Method 3:
The parameter input method is as shown in FIG. 10 (when no matrix name is specified).
A matrix name list is acquired from the database (1) 13A. The following processing is performed on the data of all algorithms (a combination of 12 types of solutions and all 8 types of preprocessing) for each matrix.
A set of data to be displayed (record number, algorithm name, number of convergence times, CPU time, norm of true residual, solution status information, col_stat) is displayed in an array (INFO_dat). Store.
Copy the array INFO_dat to create INFO_datO.
“INFO_dat” is sorted in ascending order according to the comparison item (value of sort_key) in ascending order by either of the required convergence times (using a function of php). Then, from the beginning of the record in ascending order, the value of the comparison item of the first record satisfying the condition of INFO_dat [i] [alg] (the solution status, i is the record number) = conv. Is substituted into [TheFastest].

図3に演算処理手段(1)12の詳細をフローチャートで示す。図3において、実行形式プログラム26は、入力データファイル25の行列A,B,C…(後述する1138_busなど)を使用して、解法ID01、02…12と解法と併用する技法のID00、01、…、07を逐次選択し実行する。
各々の行列に対して解法群(01〜12)と技法(00〜07)の全組み合わせ、すなわち前述のパラメータについて設定され、収束グラフ、CPU時間および収束所要回数の動作仕様を決定する動作仕様ファクター(因子)の組み合わせを適用して求解し、データを生成する。
FIG. 3 is a flowchart showing details of the arithmetic processing means (1) 12. 3, the execution format program 26 uses the matrixes A, B, C... (1138_bus described later) of the input data file 25 and IDs 00, 01, IDs of techniques used in combination with the solution ID 01, 02. ..., 07 are sequentially selected and executed.
An operation specification factor that is set for all combinations of the solution groups (01-12) and techniques (00-07) for each matrix, that is, for the aforementioned parameters, and determines the operation specifications of the convergence graph, CPU time, and number of times required for convergence. Solve by applying a combination of (factors) to generate data.

4)入力データファイル
「解くべき問題」の実際のファイルである。
ここで用意されたファイルが、6)項の実行形式プログラムに対する入力データとなる。
4) Input data file This is the actual file of the “problem to be solved”.
The file prepared here becomes the input data for the execution format program of item 6).

5)実行形式プログラムファイル
コンピュータ言語で表現された解法および解法と併用する技法を、実行形式のファイルとして用意する。
Lisの場合、C言語とFortran90のプログラムから構成され、これらに線形方程式求解用のmainプログラムを作成し、コンパイルして実行形式プログラム(ロードモジュール)のファイルを作成する。ここで、コンパイラは商用のものやフリーのものを用いることができる。
5) Execution format program file A solution expressed in a computer language and a technique used in combination with the solution are prepared as an executable format file.
In the case of Lis, the program is composed of C language and Fortran 90 programs. A main program for solving linear equations is created in these programs, and compiled to create an executable program (load module) file. Here, a commercial or free compiler can be used.

このように、演算処理手段である演算処理手段(1)12はコンピュータプログラムを使用して、各項目から選択された前記動作仕様ファクターの組み合わせに関連づけられた収束グラフ、CPU時間および収束所要回数について演算処理を行う。   As described above, the arithmetic processing means (1) 12 which is the arithmetic processing means uses the computer program to determine the convergence graph, CPU time, and required number of times of convergence associated with the combination of the operation specification factors selected from each item. Perform arithmetic processing.

図3にて,提供側計算機システム1(12)で生成された諸計算結果のファイルがデータベース(1)13Aに格納される。また、収束求解アルゴリズムの性能テスト問題を格納しているサイト41から収束求解アルゴリズムの性能を提供側計算機システム1(12)に送信すると、提供側計算機システム1(12)はファイル転送および情報の整理42を行って整理された収束求解アルゴリズムの性能テスト問題をデータベース(2)13Bに格納する。また、クライアント端末(表示装置)200から検索実行のリクエストがあったときには、提供側計算機システム2(30)を経由してデータベース13のファイル検索が行われ,その中から必要なデータが提供側計算機システム2に渡される。 In FIG. 3, a file of various calculation results generated by the providing computer system 1 (12) is stored in the database (1) 13A. Further, when transmitted from a site 41 that contains the performance test convergence problems solving algorithm provider computer system 1 (12) the performance of the convergence solving algorithm, the providing computer system 1 (12) is organized in file transfers and information The performance test problem of the convergence solution algorithm organized by performing 42 is stored in the database (2) 13B. Further, when a search execution request is received from the client terminal (display device) 200, a file search of the database 13 is performed via the providing computer system 2 (30), and necessary data is obtained from the file search. Passed to system 2.

本実施例システムの現状では、このデータベース13は,提供側計算機システム2の中に組み込まれているが、今後はデータベースのみを単独のシステムとしてもよい。   In the present state of the system of this embodiment, this database 13 is incorporated in the providing computer system 2, but in the future only the database may be a single system.

図5は、以上説明した本発明の実施例についてのフローチャートを説明する図である。図5において、収束求解アルゴリズムについて、画面上に、比較項目を含むパラメータの設定を行う(S1)。画面上に、真の残差ノルム基準値の設定を行う(S2)。真の残差ノルム値が真の残差ノルム基準値の範囲内にあるかについて判定を行い(S3)、範囲内にある数値アルゴリズムの順に画面上で、数値アルゴリズムのリストの並び替えを行う(S4)。各数値アルゴリズムについて、あるいは上位リストにある収束求解アルゴリズム(これらを対象の収束求解アルゴリズムという)について比較項目についての性能データの出力を行う(S5)。各性能間の性能比較、すなわち対象の収束求解アルゴリズムについての性能の相対比較による相対判定を行うと共に対象の収束求解アルゴリズムについての相対比較値(相対判定値)の算出を行う(S6)。最終的に、相対比較、相対比較値に対応して、対象の収束求解アルゴリズムを画面上で、色分け表示を行う(S7)。図2における方法1では、上記のS1〜S3までの処理フローが該当する。方法2では、上記のS1〜S6までの処理フローが該当する。方法3では、上記のS1〜S7までの処理フロー全てが該当する。 FIG. 5 is a diagram for explaining a flowchart of the embodiment of the present invention described above. In FIG. 5, for the convergence solution algorithm, parameters including comparison items are set on the screen (S1). A true residual norm reference value is set on the screen (S2). It is determined whether the true residual norm value is within the range of the true residual norm reference value (S3), and the numerical algorithm list is rearranged on the screen in the order of the numerical algorithms within the range ( S4). Performance data for comparison items is output for each numerical algorithm or for the convergence solution algorithms in the upper list (these are called target convergence solution algorithms) (S5). Performance comparison between the performance, i.e. to calculate the relative comparison values for the convergence solving algorithm object performs relative determination by relative comparison of the performance of the convergence solving algorithm of the target (relative determination value) (S6). Finally, the target convergence solution algorithm is color-coded on the screen corresponding to the relative comparison and the relative comparison value (S7). In the method 1 in FIG. 2, the processing flow from S1 to S3 described above corresponds. Method 2 corresponds to the processing flow from S1 to S6 described above. In the method 3, all the processing flows from S1 to S7 described above are applicable.

図5に示すステップについて以下、詳細に説明する。
データベース13に載せる際の提供状況やデータファイルの内部形式の例について図6および図7を参照して説明する。
The steps shown in FIG. 5 will be described in detail below.
An example of the provision status and the internal format of the data file when being placed in the database 13 will be described with reference to FIGS.

図6にデータベース13Aに載せる際の情報提供状況を示す。上述のように、解くべき問題の設定31、解法の設定32、解法と併用する技法の設定33がなされ、演算処理手段(1)12での演算処理34がなされる。図6に記載された事項をそのまま次に示す。   FIG. 6 shows an information provision situation when the information is put on the database 13A. As described above, the setting 31 of the problem to be solved, the setting 32 of the solution, and the setting 33 of the technique used together with the solution are performed, and the calculation process 34 in the calculation processing means (1) 12 is performed. The matters described in FIG. 6 are as follows.

○解くべき問題の設定31(内部では行列名で表現。行列名の例:1138_bus)
その他の行列名の一部を具体的に挙げると、以下のような名称のものが存在する。
1138_bus,494_bus,662_bus,685_bus,add20,add32,bcsstk14,bcsstk15,bcsstk16,bcsstm26,gr_30_30,memplus,nos1,nos2,nos3,nos4,nos5,nos6,nos7,s1rmq4m1,s1rmt3m1,s2rmq4m1,s2rmt3m1
(全て,Matrix Marketで提供されている行列)
○ Problem to be solved 31 (internally expressed by matrix name. Example of matrix name: 1138_bus)
Specific examples of other matrix names include the following names.
1138_bus, 494_bus, 662_bus, 685_bus, add20, add32, bcsstk14, bcsstk15, bcsstk16, bcsstm26, gr_30_30, memplus, nos1, nos2, nos3, nos4, nos5, nos6
(All are provided at Matrix Market)

○解法の設定32
(内部では解法のIDで表現.解法IDの例:BiCGStabならば04)
本実施例システムでは、解法は12種類としている。
解法と併用する技法の設定33
(内部では技法のIDで表現.技法IDの例:PJacobiならば01)
本実施例システムでは、この技法(前処理)は8種類ある。
演算処理手段(1)での扱い
下記のようなテキストファイルとして格納する。
○ Solution setting 32
(Represented internally by solution ID. Example of solution ID: 04 for BiCGStab)
In the system of this embodiment, there are 12 types of solutions.
Setting a technique to be used with the solution 33
(Internally expressed by technique ID. Example of technique ID: 01 for PJacobi)
In this embodiment system, there are eight types of this technique (pre-processing).
Handling by arithmetic processing means (1) Stored as the following text file.

○演算処理手段(1)での扱い34
○各パラメータへの値の設定
matrix=1138_bus,solverID=04,precondID=01
○検索対象であるファイル名の構成
matrix−solverIDprecondID0000.xxx
(具体例:1138_bus−04010000.xxx)
ここで,xxxはファイル種別を表す拡張子である。
sol:解ベクトルを格納したファイル
rsd:反復ごとの残差ノルム情報を格納したファイル(収束グラフのデータ)
log : CPU時間や収束所用回数などのデータを格納したファイル
0000は予備として用意する。
○ Handling in the arithmetic processing means (1) 34
○ Setting of values for each parameter matrix = 1138_bus, solver ID = 04, precondID = 01
○ Configuration of file name to be searched matrix-solverID precondID0000. xxx
(Specific example: 1138_bus-04010000.xxx)
Here, xxx is an extension indicating the file type.
sol: file storing solution vectors rsd: file storing residual norm information for each iteration (convergence graph data)
log: A file 0000 storing data such as CPU time and the number of times of convergence is prepared as a spare.

○本実施例では解法12種類×技法8種類で、96とおりの組合せができ、各々に対し3
種類の拡張子を持ったファイルを構成している。解法・技法、拡張子の数によってファイ
ル数を増減することができる。
図7に各ファイルの内部形成の例(全てテキストデータ)を示す。図7に示すように、
動作仕様ファクターに関連して収束所要回数、CPU時間,求解状況,真の残差のノルム値が格納される。
このように、データベース13Aには、演算処理手段の演算結果である、各項目から選択された前記動作仕様ファクターの組み合わせに関連づけて収束グラフ、CPU時間および収束所要回数,求解状況,真の残差のノルム値についてのデータが格納される。
In this example, there are 12 kinds of solution methods x 8 kinds of techniques, and 96 combinations are possible, 3 for each.
A file with a different type of extension is configured. The number of files can be increased or decreased by the number of solutions / techniques and extensions.
FIG. 7 shows an example of internal formation of each file (all text data). As shown in FIG.
The number of times required for convergence, CPU time, solution status, and norm value of true residual are stored in association with the operation specification factor.
As described above, the database 13A includes a convergence graph, a CPU time and a required number of convergence times, a solution situation, and a true residual in association with the combination of the operation specification factors selected from the respective items, which are calculation results of the calculation processing means. Data on the norm value of is stored.

次に提供側計算機システム2(30)について説明する。
演算処理手段(2A)14Aは、後述するパラメータの項目設定画面を使用して制御を行い、各パラメータ項目の選択と動作仕様ファクターの設定および検索対象であるファイル名の構成を行う。すなわち、設定パラメータからファイル名の作成を行う。
後述するクライアント端末200(表示装置)から検索実行のリクエストを受けて、データベースのファイル検索を行い、その中から必要なデータを受け取り、クライアント端末200(表示装置)に表示できるようデータを加工する。以下、詳述する。
Next, the provider computer system 2 (30) will be described.
The arithmetic processing means (2A) 14A performs control using a parameter item setting screen, which will be described later, and selects each parameter item, sets operation specification factors, and configures a file name to be searched. That is, the file name is created from the setting parameter.
In response to a search execution request from a client terminal 200 (display device), which will be described later, a database file search is performed, and necessary data is received from the file, and the data is processed so that it can be displayed on the client terminal 200 (display device). Details will be described below.

図8、図9はそれぞれ線形方程式アルゴリズム性能評価の情報検索システムを示し、図8は図2に示すパラメータ項目選択(方法1)に基づく入力画面を示し、図9は図2に示すパラメータ項目選択(方法2)基づく入力画面を示す。線形方程式の場合のパラメータ入力、動作仕様ファクター入力およびデータ検索、計算結果の精度判定、表示依頼の画面(画面表示装置の設定画面表示手段の画面)を表わしている。画面表示と各種制御は、フリーソフトウェアのphpを使用し、画面表示ではhtmlの表示仕様にしたがっている。
この図8では、丸印の項目を選択、あるいは設定してる。
8 and 9 each show an information retrieval system for linear equation algorithm performance evaluation, FIG. 8 shows an input screen based on the parameter item selection (method 1) shown in FIG. 2, and FIG. 9 shows the parameter item selection shown in FIG. The input screen based on (Method 2) is shown. It represents a parameter input, an operation specification factor input and data search, a calculation result accuracy determination, and a display request screen (screen of a setting screen display means of a screen display device) in the case of a linear equation. The screen display and various controls use free software php, and the screen display conforms to the display specification of html.
In FIG. 8, the circle items are selected or set.

2重丸の項目が収束における真の残差ノルムの許容値を設定する欄である。ここの値の設定次第で、図22の結果出力の内容は異なってくる。
この2重丸の項目は、「真の残差のノルム」に対する許容値を指す。アルゴリズム中で用いられている残差のノルムが収束していても、そのときに得られた解を元々の線形方程式に代入して得られた真の残差ノルムを評価したとき、収束していないと判定される場合も少なくない。
ここで指定された値は、パラメータ「criterion」に代入される。
A double circle item is a column for setting an allowable value of the true residual norm in convergence. The content of the result output in FIG. 22 differs depending on the setting of this value.
This double-circled item indicates an allowable value for “true residual norm”. Even if the norm of the residual used in the algorithm has converged, it has converged when the true residual norm obtained by substituting the solution obtained at that time into the original linear equation is evaluated. In many cases, it is determined that there is no.
The value specified here is assigned to the parameter “criterion”.

図9では、丸印のところを選択している点が図8と異なる。この項目をチェックすると、全アルゴリズムの組み合わせ(現在は、12解法×8前処理で96通り)に対して、比較したい項目(「CPU time」か「収束所要回数」)の昇順に結果一覧を表示する。
この図では、「CPU time」の昇順(早い順)に並べるよう設定している。もう一方は、「収束所要回数」の昇順(少ない回数で収束した順)に並べるものである。
画面表示の制御では、以下の2種類の選択肢がある。
「全ての結果(収束グラフ データテーブル 出力テーブル)
または
〔CPU time.収束所要回数〕(選択メニュー)の昇順にソートする」
どちらも選択しなかった場合のデフォルトは「全ての結果」である。
9 is different from FIG. 8 in that a circle is selected. When this item is checked, a list of results is displayed in ascending order of the item to be compared ("CPU time" or "Convergence required number of times") for all algorithm combinations (currently 96 solutions with 12 solutions x 8 preprocessing). To do.
In this figure, “CPU time” is set in ascending order (early order). The other is arranged in ascending order of “the number of times required for convergence” (the order of convergence in a smaller number of times).
In the screen display control, there are the following two types of options.
"All results (convergence graph data table output table)
Or [Sort in ascending order of [CPU time. Convergence count] (selection menu)]
If neither is selected, the default is “all results”.

1)「全ての結果」を選択した場合(図8):
図19〜21が表示される(詳しく説明すると、「全ての結果」の中でも、図19の「収束グラフ」、図20の「データテーブル」、図21の「出力データ」の項目を個別に選択することもできる。)図8の「収束における真の残差ノルムの許容値」を設定することにより、データテーブルの表示では、図21のとおり、真の残差ベクトルのノルムの値と比較(計算結果の精度判定)して「収束した」と「見かけ上の収束」とを判別する。
1) When “all results” is selected (FIG. 8):
19 to 21 are displayed (more specifically, among “all results”, the items “convergence graph” in FIG. 19, “data table” in FIG. 20, and “output data” in FIG. 21 are individually selected. By setting the “allowable value of true residual norm for convergence” in FIG. 8, the data table display compares the norm value of the true residual vector as shown in FIG. (Accuracy judgment of calculation result) and “convergence converged” and “apparent convergence” are discriminated.

2)「〔CPU time.収束所要回数〕の昇順にソートする」を選択した場合(図9):
2−1)CPU timeの昇順にソートした場合:
図23が表示される。
2−2)収束所要回数の昇順にソートした場合:
図23と同様に表示される。
2) When “Sort in ascending order of [CPU time. Convergence required number]” is selected (FIG. 9):
2-1) When sorting in ascending order of CPU time:
FIG. 23 is displayed.
2-2) When sorting in ascending order of convergence required:
The display is the same as in FIG.

図10は、図2の「パラメータ項目選択(方法3)」に基づく入力画面である。
図9では、行列ごとの情報を表示したが、ここでは、複数の行列と全ての求解アルゴリズムの組み合わせを、比較項目の相対評価の指標(Rat.)に基づき色可視化情報を用いて一覧表にして表示する。
FIG. 10 is an input screen based on “parameter item selection (method 3)” in FIG.
In FIG. 9, information for each matrix is displayed. Here, combinations of a plurality of matrices and all solution algorithms are listed using color visualization information based on the relative evaluation index (Rat.) Of the comparison item. To display.

丸で囲んだ箇所が、選択メニューによる入力項目である。各入力項目の選択肢の内容は、第1優先ソート項目(第1優先グループ分け項目)の選択、結果の表示で、「解法のグループ」の単位で表記するのか、「前処理のグループ」の単位で表示するのかを選択する。比較項目(「CPU時間」か「収束所要回数」か)を選択するあるいは行列名の選択を行うことである。   A circled area is an input item from the selection menu. The contents of the choices of each input item are expressed in units of “solution group” in the selection of the first priority sorting item (first priority grouping item) and the result display, or in the unit of “preprocessing group” Select whether to display with. A comparison item (“CPU time” or “required number of times of convergence”) is selected or a matrix name is selected.

図8において、”赤色”とは画面上で赤色で表示される項目であり、画面上の”全ての結果”,”All solvers””none”を示している。Allは全ての組み合わせを選択する場合で、優先度が高いものとしている。そして、解法1に対して1つの欄の前処理を選択できるものとし、この入力欄は複数用意し、解法の選択数に対応するものとしている。   In FIG. 8, “red” is an item displayed in red on the screen, and indicates “all results”, “All solvers”, and “none” on the screen. All is a case where all combinations are selected and has a high priority. It is assumed that one column of pre-processing can be selected for Solution 1, and a plurality of input columns are prepared to correspond to the number of solutions selected.

この設定で実行した結果表示の1例を図11に示す。
図11および図12に記載されている事項を以下に示す。各パラメータとそれらに格納された値は,phpの機能(公知)を用いて提供側計算機システム2を制御するプログラムへ、パラメータ受渡しハンドラーの配列として渡される。
One example of the result display executed with this setting is shown in FIG.
The matters described in FIGS. 11 and 12 are as follows. The parameters and the values stored in them are passed as an array of parameter passing handlers to a program that controls the providing computer system 2 using the php function (known).

((1))表示項目
パラメータ「SEL」に以下のIDを代入する。[ ]内の数値は、SELに代入されるIDを表す。
全ての結果 [99]
収束グラフ [1]
データテーブル [2]
出力データ [3]
((1)) Display Item The following ID is substituted for the parameter “SEL”. The numerical value in [] represents the ID assigned to SEL.
All results [99]
Convergence graph [1]
Data table [2]
Output data [3]

((2))行列の選択(解くべき問題の内の行列)
パラメータ「matrix」に行列名を代入する。
図のように行列名がメニューに並んでおり,選択された行列名がパラメータmatrixに代入される。
右辺項や初期値他については、各々デフォルト値が用意されている。本実施例システムでは、これらについてはデフォルト値のみ有効としている。
((2)) Selection of matrix (matrix among problems to be solved)
The matrix name is substituted for the parameter “matrix”.
As shown in the figure, the matrix names are arranged in the menu, and the selected matrix name is substituted into the parameter matrix.
Default values are prepared for the right-hand side term, initial value, and the like. In the present embodiment system, only default values are valid for these.

((3))解法(図12)
図8のとおり、解法名がメニューに並んでおり、選択された解法は2桁のIDとしてパラメータ「solverID」に代入される。ここで、解法を複数選択することが可能であり、パラメータsolverIDは配列形式になっている。具体的な解法名とIDの対応は以下のとおりであり、[ ]内の数値がIDである。
CG[01],BiCG[02],CGS[03],BiCGStab[04],BiCGStab(l=2)[05],GPBiCG[06],TFQMR〔07〕,Orthomin[08],GMRES[09],Jacobi[10],Gauss−Seidel[11],SOR[12]
本実施例システムでは、BiCGStab(l)法のパラメータlの値は、l=2としている。
個々に選択する以外に、動作仕様ファクターとして「All solvers」(全解法)を選択すると、解法のIDとして[99]が設定され、solverID[0]=99となる。
例えば図8のように個々に選択したときは、
1つ目の解法として「CG」を選択→solverID[1]=01
2つ目の解法として「BiCGStab」を選択→solverID[2]=04
((3)) Solution (Figure 12)
As shown in FIG. 8, the solution names are arranged in the menu, and the selected solution is substituted into the parameter “solverID” as a 2-digit ID. Here, a plurality of solutions can be selected, and the parameter solveID is in an array format. Specific correspondence between the solution name and the ID is as follows, and the numerical value in [] is the ID.
CG [01], BiCG [02], CGS [03], BiCGStab [04], BiCGStab (l = 2) [05], GPBiCG [06], TFQMR [07], Orthomin [08], GMRES [09], Jacobi [10], Gauss-Seidel [11], SOR [12]
In the present embodiment system, the value of the parameter l in the BiCGStab (l) method is l = 2.
If “All solvers” is selected as the operation specification factor in addition to selecting individually, [99] is set as the solution ID, and solverID [0] = 99.
For example, when individual selections are made as shown in FIG.
Select “CG” as the first solution → solverID [1] = 01
Select “BiCGStab” as the second solution → solverID [2] = 04

((4))前処理(解法と併用する技法)(図12)
図8のとおり、前処理名がチェックボックスに並んでおり、選択された前処理のIDがパラメータ「precondID」に代入される。ここで前処理を複数選択することが可能でありパラメータprecondIDは配列形式になっている。具体的な前処理名とIDの対応は以下のとおりであり、[ ]内の数値がIDである。
none[00](前処理なし),PJacobi[01],ILU[02],SSOR[03],Hybrid[04],I+S[05],SAINV[06],SAAMG[07]
個々に選択する以外に、「All」(全前処理)を選択すると、前処理のIDとして[99]が設定される。
((4)) Pre-processing (technique used in combination with solution) (Fig. 12)
As shown in FIG. 8, the preprocessing names are arranged in a check box, and the ID of the selected preprocessing is substituted for the parameter “precondID”. Here, a plurality of pre-processing can be selected, and the parameter precondID is in an array format. The specific correspondence between the preprocessing name and the ID is as follows, and the numerical value in [] is the ID.
none [00] (no preprocessing), PJacobi [01], ILU [02], SSOR [03], Hybrid [04], I + S [05], SAINV [06], SAAMG [07]
If “All” (all pre-processing) is selected in addition to selecting individually, [99] is set as the ID of the pre-processing.

前述の「((3))解法」にて個々に選択した解法に対応した前処理を選んだとき、例えば1つ目の解法として「CG」を選択し、それと併用する前処理として
「PJacobi」と「SSOR」を選択
→precondID[1][0]=01,precondID[1][1]=03
2つ目の解法として「BiCGStab」を選択し、それと併用する前処理として
「none(前処理なし)」と「ILU」を選択
→precondID[2][0]=00,precondID[2][1]=02
使用する制御言語系のphpの仕様により、配列のインデックスは0から始まるが、実質的には1番目を指している。
解法と併用するその他の技法(スケーリング,オーダリング他)については、本実施例システムの現状では実装されていないが、今後、実装してもよい。
When the pre-processing corresponding to the solution selected individually in the above “((3)) solution” is selected, for example, “CG” is selected as the first solution, and “PJacobi” is used as the pre-processing combined with it. And “SSOR” are selected → predID [1] [0] = 01, predID [1] [1] = 03
“BiCGStab” is selected as the second solution, and “none (no pre-processing)” and “ILU” are selected as pre-processing to be used together with it → precondID [2] [0] = 00, precondID [2] [1 ] = 02
The index of the array starts from 0 according to the specification of php of the control language system to be used, but substantially points to the first.
Other techniques used together with the solution method (scaling, ordering, etc.) are not implemented in the present system, but may be implemented in the future.

((5))データ検索と表示を依頼するボタン
次に、各パラメータ項目の選択と動作仕様ファクターの設定について述べる。
クライアント端末200(表示装置)から渡されたパラメータを、フリーソフトウェアphpの機能を用いて分析する。
図8の入力画面にて設定された全パラメータとそれらに格納された値(動作仕様ファクター)は、パラメータ受渡しハンドラー配列に格納され(phpの動作仕様であり、公知)、提供側計算機システム2では、あらためてハンドラー配列(ここでは「POST」という配列名で説明する)から各パラメータと変数値を受け取る。
((5)) Button for requesting data search and display Next, selection of each parameter item and setting of operation specification factor will be described.
The parameter passed from the client terminal 200 (display device) is analyzed using the function of the free software php.
All the parameters set in the input screen of FIG. 8 and the values (operation specification factor) stored in them are stored in the parameter passing handler array (the operation specification of php, publicly known). Each parameter and variable value are received from the handler array (explained here by the array name “POST”).

((1))で選択された表示形式は,パラメータ「SEL」に値が格納される(SEL=POST[SEL])。
((2))で選択された行列名は、パラメータ「matrix」に行列名が格納される(matrix=POST[matrix])。
((3))で選択された解法名は、パラメータ「solverID」(配列形式)に解法のIDが格納される(同様)。
((4))で選択された技法名は、パラメータ「precondID」(配列形式)に技法のIDが格納される(同様)。
The display format selected in ((1)) stores a value in the parameter “SEL” (SEL = POST [SEL]).
The matrix name selected in ((2)) is stored in the parameter “matrix” (matrix = POST [matrix]).
The solution name selected in ((3)) stores the solution ID in the parameter “solverID” (array format) (same).
For the technique name selected in ((4)), the technique ID is stored in the parameter “precondID” (array format) (similar).

提供側計算機システム2(30)内部での制御の順番は、
(1)パラメータ「matrix」の値の受け取り
(2)パラメータ「solverID」の値の受け取りと解法の個数(配列の要素数)の
分析
(3)パラメータ「precondID」の値の受け取りと解法の個数(配列の要素数)
の分析
(4)パラメータ「SEL」の値の受け取りとその値に応じた制御であり、それらの処理
内容は図13−図17で示す。図13−図17に記載されている事項を以下に示す。
The order of control within the provider computer system 2 (30) is as follows:
(1) Receiving the value of parameter “matrix” (2) Receiving the value of parameter “solverID” and analyzing the number of solutions (number of elements in the array) (3) Receiving the value of parameter “precondID” and the number of solutions ( Number of elements in the array)
(4) Reception of the value of the parameter “SEL” and control according to the value, and the processing contents are shown in FIG. 13 to FIG. Items described in FIGS. 13 to 17 are as follows.

図13について:
(1)パラメータ「matrix」の値の受け取り
matrix = POST[matrix]
例:図8の場合は、この受け取りの後、matrix=1138_busと代入されている。
(2)パラメータ「solverID」の値の受け取りと解法の個数(配列の要素数)の分析
phpの機能を用いて、solverID[SS]のサイズ(解法の個数)をカウントする(phpの機能を利用する。公知の技術)、文字列SSは、選択した解法の順番(解法のIDでは無く、図8で複数選択された解法の順番)を示すパラメータである。
About FIG. 13:
(1) Receiving the value of the parameter “matrix” matrix = POST [matrix]
Example: In the case of FIG. 8, after this reception, “matrix = 1138_bus” is substituted.
(2) Receiving the value of the parameter “solverID” and analyzing the number of solution methods (number of elements in the array) Using the function of php, the size (number of solutions) of solveID [SS] is counted (using the function of php) A known technique), the character string SS is a parameter indicating the order of the selected solution (not the solution ID, but the order of the solutions selected in FIG. 8).

解法のIDが「99」以外のとき:
(このとき、solverID[0]=0と代入されている)
例えば図8の画面のとおりの入力だと,
1つ目の解法として「CG」を選択した
→solverID[1]=POST[solverID[1]]
このとき、solverID[1]=01と代入されている。
When the solution ID is other than “99”:
(At this time, solverID [0] = 0 is substituted)
For example, if the input is as shown in the screen of FIG.
“CG” was selected as the first solution → solverID [1] = POST [solverID [1]]
At this time, solverID [1] = 01 is substituted.

2つ目の解法として「BiCGStab」を選択した
→solverID[2] = POST[solverID[2]]
このとき、solverID[2]=04と代入されている。
“BiCGStab” was selected as the second solution → solverID [2] = POST [solverID [2]]
At this time, solverID [2] = 04 is substituted.

解法のIDに「99」が存在するとき:
(全解法を選択したとき、このとき、solverID[0]=99と代入されている)
j=1,2,…,12
POST〔solverID〔j〕〕=2桁化されたjの値
→(例:01,02,…,12)
このとき、solverID〔1〕=01,solverID〔2〕=02,…,solverID〔12〕=12と代入されている。
When "99" exists in the solution ID:
(When all solutions are selected, solver [0] = 99 is assigned at this time)
j = 1, 2,..., 12
POST [solverID [j]] = 2 digit value of j
→ (Example: 01, 02, ..., 12)
At this time, solverID [1] = 01, solverID [2] = 02,..., SolverID [12] = 12.

図14について:
(3)パラメータ「precondID」の値の受け取りと前処理の個数(配列の要素数)の分析
phpの機能を用いて、precondID[SS][PP]のサイズ(各解法に対して選択した前処理の個数)をカウントする。SSは(2)で選択した解法の順番であり、PPは各解法に対して選択した前処理の順番を示すパラメータである。
About Figure 14:
(3) Receiving the value of the parameter “precondID” and analyzing the number of preprocessing (number of elements in the array) Using the function of php, the size of precondID [SS] [PP] (preprocessing selected for each solution) Count). SS is the order of the solution selected in (2), and PP is a parameter indicating the order of preprocessing selected for each solution.

前項(2)にて選択した解法に対応した前処理を選んだとき、例えば(2)において、解法のIDに「99」が存在するとき(solverID[0]=99のとき)(図8における選択のとき):
全解法と併用する前処理として「ILU」(ID=02)が選択されている場合には、
precondID[1][0]=POST[precondID[0][0]],
precondID[2][0]=POST[precondID[0][0]],
・・・・
precondID[12][0]=POST[precondID[0][0]],
このとき、precondID[1][0]=02,precondID[2][0]=02,・・・,precondID[12][0]=02
と、全てにILUのIDが代入されている。
When preprocessing corresponding to the solution selected in the previous item (2) is selected, for example, in (2), when “99” exists in the solution ID (when solverID [0] = 99) (in FIG. 8) When selected):
When “ILU” (ID = 02) is selected as the pre-processing used in combination with the entire solution,
precondID [1] [0] = POST [precondID [0] [0]],
precondID [2] [0] = POST [precondID [0] [0]],
...
precondID [12] [0] = POST [precondID [0] [0]],
At this time, precondID [1] [0] = 02, precondID [2] [0] = 02,..., PrecondID [12] [0] = 02.
And the ID of the ILU is substituted for all.

使用する制御言語系のphpの仕様により、前処理の配列のインデックスは0から始まるが、実質的には1番目を指している。   Depending on the specifications of the php of the control language system to be used, the index of the preprocessing array starts from 0, but substantially points to the first.

図15について:
(2)において,解法のIDに「99」が存在しないとき(solverID[0]=0のとき):
前処理のIDに[99]が存在しないとき:
1つ目の解法として「CG」を選択し、それと併用する前処理として「PJacobi」と「SSOR」を選択
precondID[1][0]=POST[precondID[1][0]],
precondID[1][1]=POST[precondID[1][1]],
このとき、precondID[1][0]=01(PJacobi),precondID[1][1]=03(SSOR)と代入されている。
About Figure 15:
In (2), when “99” does not exist in the solution ID (when solverID [0] = 0):
When [99] does not exist in the preprocessing ID:
“CG” is selected as the first solution, and “PJacobi” and “SSOR” are selected as preprocessing to be used together with it. PrecondID [1] [0] = POST [precondID [1] [0]],
precondID [1] [1] = POST [precondID [1] [1]],
At this time, precondID [1] [0] = 01 (PJacobi) and precondID [1] [1] = 03 (SSOR) are substituted.

2つ目の解法として「BiCGStab」を選択し、それと併用する前処理として「none(前処理なし)」と「ILU」を選択
precondID[2][0]=POST[precondID[2][0]],
precondID[2][1]=POST[precondID[2][1]],
このとき、precondID[2][0]=00(none),precondID[2][1]=02(ILU)と代入されている。
使用する制御言語系のphpの仕様により、前処理の配列のインデックスは0から始まるが,実質的には1番目を指している。
“BiCGStab” is selected as the second solution, and “none (no pre-processing)” and “ILU” are selected as pre-processing to be used together with it. PrecondID [2] [0] = POST [precondID [2] [0] ],
precondID [2] [1] = POST [precondID [2] [1]],
At this time, precondID [2] [0] = 00 (none) and precondID [2] [1] = 02 (ILU) are substituted.
Depending on the specification of php of the control language system to be used, the index of the preprocessing array starts from 0, but substantially points to the first.

前処理のIDに[99]が存在するとき(全前処理「All」が選択されたとき):
あらためて、全前処理のIDを格納する。以下の例では、1つ目に選択した解法に対して、全前処理を選んだときの前処理IDの格納について説明している。
j=0,1,…,7
POST[precondID[1][j]]=2桁化されたjの値
→(例:00,01, …,07)
このとき、
precondID[1][0]=00,precondID[1][1]=01,…,
precondID[1][7]=07
と全ての前処理のIDが代入されている。
(4)パラメータ「SEL」の値の受け取りとその値に応じた制御
SEL=POST〔SEL〕として、パラメータSELの値を受け取る。
When [99] exists in the preprocessing ID (when all preprocessing “All” is selected):
Once again, the IDs of all pre-processes are stored. In the following example, the storage of the preprocessing ID when all preprocessing is selected for the first selected solution will be described.
j = 0, 1,..., 7
POST [precondID [1] [j]] = 2 j digit value
→ (Example: 00, 01, ..., 07)
At this time,
precondID [1] [0] = 00, precondID [1] [1] = 01,...
precondID [1] [7] = 07
And IDs of all the preprocessing are substituted.
(4) Receiving value of parameter “SEL” and control according to the value SEL = POST [SEL] The value of parameter SEL is received.

以下の1)〜3)のときは、方法1である。
1)SELの値が1または99のとき、グラフ描画の処理を実行する。
2)SELの値が2または99のとき、データテーブルを作成し表示する処置を実行する。3)SELの値が3または99のとき、出力データ一覧を表示する処理を実行する。
4)SELの値が90のとき、検索結果表示(方法2)を実行する。
The following 1) to 3) is Method 1.
1) When the value of SEL is 1 or 99, graph drawing processing is executed.
2) When the value of SEL is 2 or 99, the data table is created and displayed. 3) When the value of SEL is 3 or 99, the process of displaying the output data list is executed.
4) When the value of SEL is 90, search result display (method 2) is executed.

以下の1)〜5)は方法2についての説明であるが,方法1においても,収束状況に応じたパラメータ「col_stat」への値代入と画面表示では,同じ方法を用いている。   The following 1) to 5) describe the method 2. In the method 1, the same method is used for the value substitution to the parameter “col_stat” and the screen display according to the convergence state.

1)全解法のID(01〜12)と全前処理のID(00〜07)から、対応する求
解アルゴリズム名を構成して、データを抽出するファイル名も図6のとおり構成していく(使うファイルは図7の「.log」拡張子のファイル)が、各々のファイル名を構成する度に以下の情報を設定していく。また、この処理では、逐次番号(解法IDと前処理IDが増えるごとの番号)を付けていく。
図7中の「.log」拡張子のファイル内の「CPU時間」,「収束所要回数」,「真の残差のノルム値」とパラメータ「criterion」とを比較評価(方法1と同じ)した結果と「求解状況」の情報に応じて以下の表のとおり設定する。
状況 パラメータ「stat」に設定する値 パラメータ「col_stat」
収束 conv. 無し
見かけ上の収束 no conv. msg_col(黄色)
反復回数の上限 mat.itr. war_col(赤色)
ブレークダウン brk.dwn. war_col(赤色)
これらと、アルゴリズム名(precondNMsolverNM)と逐次番号(num_sel)も配列に格納する。
INFO_dat〔num_sel〕〔num〕=num_sel
INFO_dat〔num_sel〕〔alg〕=precondNMsolverNM
INFO_dat〔num_sel〕〔itr〕=抽出した収束所要回数
INFO_dat〔num_sel〕〔cpu〕=抽出したCPU時間
INFO_dat〔num_sel〕〔rsd〕=抽出した真の残差ノルム
INFO_dat〔num_sel〕〔sta〕=抽出した求解状況
INFO_dat〔num_sel〕〔col〕=col_stat
2)1)で得られた配列「INFO_dat」に対して、比較項目(sort_keyの値)に応じ、
CPU時間か収束所要回数のどちらかで昇順ソート(phpの関数を使用)する。
3)ソート後、col_statの値がNULLのレコード(収束したもの)を対象にして、最初
のレコードの比較項目の値をパラメータ「TheFastest」に代入し、以後のレコードに対して、比較項目の相対評価の指標(現状では「TheFastest÷比較項目の値」)を算出し、少数第1位までをパラメータ「Rat」に代入する。
4)Ratの値ごとに、図24のデータテーブルをhtmlで表示する。このとき、対応する行のバックグラウンド色を「col_stat」の色で表示する。
5)収束したものについては、gnuplotを用いて比較項目のデータの棒グラフを描く。
(5)パラメータ「SEL」の値の受け取りとその値に応じた制御
SEL=POST〔SEL〕として、パラメータSELの値を受け取る。
1) Corresponding solution algorithm names are constructed from all solution IDs (01 to 12) and all preprocessing IDs (00 to 07), and file names for extracting data are also constructed as shown in FIG. The file to be used is a file having a “.log” extension in FIG. 7), and the following information is set every time each file name is configured. In this process, sequential numbers (numbers each time the solution ID and preprocessing ID increase) are assigned.
The “CPU time”, “number of convergence times”, “true norm value of true residual” and parameter “criterion” in the file with the “.log” extension in FIG. 7 were compared and evaluated (same as method 1). Set as shown in the table below according to the results and information on the “solution status”.
Situation Value to be set for parameter "stat" Parameter "col_stat"
No convergence conv. No apparent convergence no conv. Msg_col (yellow)
Maximum number of iterations mat.itr. War_col (red)
Breakdown brk.dwn.war_col (red)
These, the algorithm name (precondNMsolverNM) and the sequential number (num_sel) are also stored in the array.
INFO_dat [num_sel] [num] = num_sel
INFO_dat [num_sel] [alg] = precondNMsolverNM
INFO_dat [num_sel] [itr] = number of required convergence times
INFO_dat [num_sel] [cpu] = extracted CPU time
INFO_dat [num_sel] [rsd] = extracted true residual norm
INFO_dat [num_sel] [sta] = extracted solution status
INFO_dat [num_sel] [col] = col_stat
2) Depending on the comparison item (value of sort_key) for the array “INFO_dat” obtained in 1),
Sort in ascending order (using php function) by either CPU time or number of convergence times.
3) After sorting, assign the value of the comparison item of the first record to the parameter “TheFastest” for records with a col_stat value of NULL (converged), and compare the comparison item relative to the subsequent records. An evaluation index (currently “The Fastest / comparison item value”) is calculated, and the first decimal place is substituted for the parameter “Rat”.
4) The data table of FIG. 24 is displayed in html for each value of Rat. At this time, the background color of the corresponding row is displayed in the color “col_stat”.
5) For those that have converged, draw a bar graph of the comparison item data using gnuplot.
(5) Receipt of parameter “SEL” value and control according to the value
The value of the parameter SEL is received as SEL = POST [SEL].

1)SELの値が1または99のとき、グラフ描画の処理を実行する。
1)下記の「loop_solpre」を実行する。
2)グラフにするデータは、図7中の「.rsd」拡張子のファイルをプロットする。
3)グラフ描画では、フリーソフトウェアのgnuplotを用いる。
4)gnuplotの制御は、本プログラムでgnuplotへの入力データ(gnuplot制御プログ
ラム)を生成し実行する。
2)SELの値が2または99のとき、データテーブルを作成し表示する処理を実行する。
1)下記の「loop_solpre」を実行する。
2)CPU時間、収束所要回数などのデータを表の形式にする。これらのデータは、図7中の「.log」拡張子のファイルに格納されている。このファイルから該当データをphpの機能を用いて抽出する。
3)図7中の「.log」拡張子のファイル内の「真の残差のノルム値」とパラメータ
「criterion」とを比較評価した結果(真の残差のノルムがcriterion以下ならば、収束した判定。criterionよりも大きい値ならば、見かけ上の収束と判定。)と「求解状況」の情報に応じて、以下の表のとおり設定する。
状況 パラメータ「stat」に設定する値 パラメータ「col_stat」
収束 conv. 無し
見かけ上の収束 no conv. msg_col(黄色)
反復回数の上限 mat.itr. war_col(赤色)
ブレークダウン brk.dwn. war_col(赤色)
4)データテーブル表示のhtmlを作成するとき、上記の状況に応じて、対応する行の
バックグラウンド色を「col_stat」の色で表示する。
1) When the value of SEL is 1 or 99, graph drawing processing is executed.
1) The following “loop_solpre” is executed.
2) For data to be graphed, a file with the extension “.rsd” in FIG. 7 is plotted.
3) Use gnuplot of free software for graph drawing.
4) The control of gnuplot generates and executes input data (gnuplot control program) to gnuplot with this program.
2) When the value of SEL is 2 or 99, a process for creating and displaying a data table is executed.
1) The following “loop_solpre” is executed.
2) Data such as CPU time and required number of convergence are displayed in a table format. These data are stored in a file with a “.log” extension in FIG. The corresponding data is extracted from this file using the function of php.
3) The result of comparing and evaluating the “norm value of true residual” and the parameter “criterion” in the file with the “.log” extension in FIG. If the value is larger than the criterion, it is determined to be an apparent convergence.) And the following table is set according to the information of the “solution status”.
Situation Value to be set for parameter "stat" Parameter "col_stat"
No convergence conv. No apparent convergence no conv. Msg_col (yellow)
Maximum number of iterations mat.itr. War_col (red)
Breakdown brk.dwn.war_col (red)
4) When creating the html of the data table display, the background color of the corresponding row is displayed in the color “col_stat” according to the above situation.

3)SELの値が3または99のとき、出力データ一覧を表示する処理を実行する。
1)下記の「loop_solpre」を実行する。
2)図7中の「.log」拡張子のファイルで該当するものを、全て画面に表示する。
3)SELの値が90のとき、検索結果表示(方法2)を実行する。
3) When the value of SEL is 3 or 99, the process of displaying the output data list is executed.
1) The following “loop_solpre” is executed.
2) All the files with the extension “.log” in FIG. 7 are displayed on the screen.
3) When the value of SEL is 90, search result display (method 2) is executed.

図18に、検索対象であるファイル名を構成する処理を示す。
前述のパラメータを受け取り、図18の「loop_solpre」プログラムを用いて、データベースにアクセスするためのファイル名を構成し、ファイル検索する。
「loop_solpre」プログラムで得られた情報から、(A)を用いてデータベースのファイルを検索する。
各結果表示の際には、(B)を用いてアルゴリズム名の方を表示する。
ここで、上記パラメータ値からファイル名を構成する方法は、図6と同様である。
これらの制御では、phpというフリーソフトウェアを用いる。
このようにして図8に示すように、各パラメータの表示手段と各パラメータの選択手段、収束グラフ、CPU時間および収束所要回数のいずれかもしくはこれらの組み合わせの表示手段とこれらの内のいずれかを選択する選択手段、各パラメータを組み合わせた形式での動作仕様ファクターの組み合わせを複数表示する表示手段といずれかの組み合わせの1つまたは複数を選択する選択手段、を1つの画面に同時に表示する設定画面表示手段が構成される。
FIG. 18 shows a process for constructing a file name to be searched.
The above parameters are received, a file name for accessing the database is constructed using the “loop_solpre” program shown in FIG. 18, and a file search is performed.
From the information obtained by the “loop_solpre” program, a database file is searched using (A).
When displaying each result, the algorithm name is displayed using (B).
Here, the method of constructing the file name from the parameter values is the same as in FIG.
These controls use free software called php.
In this way, as shown in FIG. 8, each parameter display means and each parameter selection means, a convergence graph, CPU time, and the required number of times of convergence, or a display means of a combination of these, and any one of these are displayed. Setting screen for simultaneously displaying on one screen selection means for selecting, display means for displaying a plurality of combinations of operation specification factors in a form in which each parameter is combined, and selection means for selecting one or more of any combination Display means are configured.

また、画面上で、パラメータのいずれか、収束グラフ、CPU時間および収束所要回数のいずれかもしくはこれらの組み合わせ、および各パラメータを組み合わせ形式での動作仕様ファクターの組み合わせの1つまたは複数選択すると、これらの組み合わせについてデータベースに格納されたデータを検索し、取得する処理を行うデータ取得処理手段が構成される。   In addition, when one or more of parameters, a convergence graph, CPU time and the number of required convergence times, or a combination thereof, and a combination of operation specification factors for each parameter are selected on the screen, these Data acquisition processing means for searching and acquiring data stored in the database for the combination is configured.

そして、設定画面表示手段には、解法についてのパラメータの前記動作仕様ファクターは複数並列して表示され、該複数並列した前記動作仕様ファクター毎に、解法と併用する技法についてのパラメータの動作仕様ファクターが表示され、この解法と併用する技法についてのパラメータの動作仕様ファクターは複数の動作仕様ファクターが複数表示される。   The setting screen display means displays a plurality of the operation specification factors of the parameters for the solution in parallel, and the operation specification factors of the parameters for the technique used in combination with the solution are displayed for each of the plurality of operation specification factors in parallel. A plurality of operation specification factors are displayed as the operation specification factor of the parameter for the technique used in combination with this solution.

次に、結果表示手段15について説明する。
図19、図20は検索結果表示例を示す。図20は、図19から続く画面である(画面スクロールしたところ)。
図19は、図8のとおりの設定にて検索実行したときの結果表示であり、選択した解法と、それらと併用する前処理技法を組合せた収束求解アルゴリズムによる収束グラフが画面表示されている。グラフの縦軸は収束求解アルゴリズムの中で算出されている残差ベクトルの2ノルムを計算(公知の評価方法)し、その値のlog10を取ったものである。横軸は、反復解法の反復回数を表している。
図20は、CPU時間や収束所要回数等の情報を一覧にした表が画面表示されている。
Next, the result display unit 15 will be described.
19 and 20 show search result display examples. FIG. 20 is a screen continued from FIG. 19 (screen scrolled).
FIG. 19 is a result display when a search is executed with the settings as shown in FIG. 8, and a convergence graph based on a convergence solution algorithm combining the selected solution and the preprocessing technique used in combination with the selected solution is displayed on the screen. The vertical axis of the graph is obtained by calculating the 2-norm of the residual vector calculated in the convergence solution algorithm (known evaluation method) and taking the log 10 of the value. The horizontal axis represents the number of iterations of the iterative solution.
In FIG. 20, a table listing information such as the CPU time and the required number of times of convergence is displayed on the screen.

「Data Table」の表の項目は次のとおりである。
No. 選択した求解アルゴリズムに付した番号
Prec−Solver 収束求解アルゴリズム名。選択した解法と、それと併用す
る前処理技法を組合せた名称。
Iter. 収束所要回数.収束求解アルゴリズムで得られる近似解が収束するまに
かかった反復回数。求解アルゴリズムの残差ベクトルのノルムに対する
収束判定は、10のマイナス12乗(コンピュータ上の表現では1.0
e−12)で判定した。
CPU time 収束までに要したCPU時間[単位:秒]を表す。
Res. norm 真の残差の値.求解アルゴリズム中の残差ベクトルを元に収
束と判定されても、求められた近似解を代入した真の残差(
b−Ax)は,収束には程遠い値である場合もある。
Status 真の残差の値から収束した(conv.)か、見かけ上の収束(n
o conv.)か、全く収束していない(「max.itr.(
反復回数の上限に到達)」「brk.dwn.(ブレークダウン:
何らかの数値的不安定により反復計算の続行が不可能となった)」
)かを表示する。
Data Tableの番号を横軸にして、各々のCPU時間をビジュアルに比較評価し易くするために棒グラフを表示している。
この図の一番下にある「Converged:1,2,4,6」の表示は、収束求解アルゴリズムの番号を表示している。
The items in the “Data Table” table are as follows.
No. Number assigned to the selected solution algorithm Prec-Solver convergence solution algorithm name. The selected solution and use it together
Name combining preprocessing techniques.
Iter. Number of times required for convergence. Until the approximate solution obtained by the convergence solution algorithm converges
The number of iterations taken. For the norm of the residual vector of the solution algorithm
The convergence judgment is 10 to the power of minus 12 (1.0 on the computer expression).
It was determined in e-12).
CPU time Indicates the CPU time [unit: seconds] required to converge.
Res. norm True residual value. Based on the residual vector in the solution algorithm
Even if it is determined to be a bundle, the true residual (
b-Ax) may be far from convergence.
Status Converged from the value of the true residual (conv.) Or apparently converged (n
o conv. ) Or not converged at all (“max.itr. (
Reaching the upper limit of the number of iterations) ”“ brk.dwn. (Breakdown:
Some numerical instability made it impossible to continue the iterative calculation) "
) Is displayed.
A bar graph is displayed to make it easy to visually compare and evaluate each CPU time with the Data Table number as the horizontal axis.
The display of “Converged: 1, 2, 4, 6” at the bottom of the figure indicates the number of the convergence solution algorithm.

図21は、図20からさらに続く画面(画面スクロールしたところ)で、図6,7中の拡張子「.log」のファイルの内容(Output data)をそのまま表示したものである。   FIG. 21 is a screen (after scrolling the screen) continued from FIG. 20, and the contents (Output data) of the file with the extension “.log” in FIGS. 6 and 7 are displayed as they are.

結果画面表示手段15には、パラメータSELの値に応じて、必要な情報を画面表示できるように編集する。本実施例システムでは、これらの制御はphpを用い、画面表示用にはhtmlの仕様に従った出力を行っている。   The result screen display means 15 is edited so that necessary information can be displayed on the screen according to the value of the parameter SEL. In the system of this embodiment, these controls use php, and output according to the specifications of html for screen display.

データベース13の中から、反復解法の収束の様子を表す残差のデータ(図7では「1138_bus−04010000.rsd」である)をグラフ表示するにあたっては、フリーソフトウェアのgnuplotを用いている。gnuplotを実行するのに必要な入力ファイルもphpの機能を用いて一時ファイルを作成し、それを用いて残差データ(テキスト形式)から画像データ(バイナリ形式)を生成し、画面表示する。   When displaying the residual data (in FIG. 7, “1138_bus−04010000.rsd”) representing the state of convergence of the iterative solution from the database 13, free software gnuplot is used. An input file necessary for executing gnulot is also created by using the php function to create a temporary file, and using this, image data (binary format) is generated from the residual data (text format) and displayed on the screen.

CPU時間や収束所用回数などのデータを表示するにあたっては、テキスト形式のログファイル(図7では,「1138_bus−04010000.log」である)の中から該当箇所を抽出し、表形式として画面表示する。   When displaying data such as the CPU time and the number of times of convergence, the corresponding part is extracted from the log file in text format (in FIG. 7, “1138_bus-04010000.log”) and displayed on the screen as a table format. .

このように結果画面表示手段15は、データ取得処理手段で取得したデータに基づいて収束グラフ、CPU時間および収束所要回数のいずれかもしくはこれらの組み合わせ表示することを行う。そして、結果画面表示手段15の画面には、前記収束グラフが前記動作仕様ファクターの複数の組み合わせに基づいて複数同時に表示される。   As described above, the result screen display means 15 displays any one of the convergence graph, the CPU time and the required number of convergence, or a combination thereof based on the data acquired by the data acquisition processing means. A plurality of convergence graphs are simultaneously displayed on the screen of the result screen display unit 15 based on a plurality of combinations of the operation specification factors.

図22は、図5において、収束求解アルゴリズムについて、画面上に比較項目を含むパラメータの設定を行い(S1)、真の残差ノルムの基準値の設定を行い(S2)、真の残差ノルム値が真の残差ノルム基準値の範囲内にあるかについて判定(S4)を行っている状況を示す。 FIG. 22 shows the convergence algorithm in FIG. 5 where parameters including comparison items are set on the screen (S1), the reference value of the true residual norm is set (S2), and the true residual norm is set. The situation where determination (S4) is performed as to whether the value is within the range of the true residual norm reference value is shown.

図22に示すように、真の残差ノルムが1.0e−08(図8で設定した値)以下であれば、「conv.(収束した)」と判定して、白色表示、数値アルゴリズム中の残差ノルムでは収束したが、真の残差ノルムが許容値以下の場合には「no conv.(見かけ上の収束)」と判定して、黄色表示、それら以外の場合には、赤色表示する。この例では、「max.itr.(最大反復回数)」に到達したことを示している。   As shown in FIG. 22, if the true residual norm is 1.0e-08 (the value set in FIG. 8) or less, it is determined as “conv. If the true residual norm is less than the allowable value, it will be judged as “no conv. (Apparent convergence)” and displayed in yellow. Otherwise, it will be displayed in red. To do. This example indicates that “max.itr. (Maximum number of iterations)” has been reached.

図23は、図5において、ステップS3によって判定した結果に基づいて数値アルゴリズムのリストの並び替えを行い(S4)、対象の収束求解アルゴリズムについて、比較項目についての性能データの出力を行い(S5)、対象の収束求解アルゴリズムについての性能を相対比較による相対判定を行うと共に対象の収束求解アルゴリズムについての相対比較値(相対判定値)の算出を行った(S6)例を示す。そして、この例は、最終的に、相対比較、相対比較値に対応して、対象の収束求解アルゴリズムについて画面上で、上記同様にして、色分け表示(白、黄、赤)を行う。 FIG. 23 rearranges the list of numerical algorithms based on the result determined in step S3 in FIG. 5 (S4), and outputs performance data for comparison items for the target convergence solution algorithm (S5). An example is shown in which the performance of the target convergence solution algorithm is relatively determined by relative comparison and the relative comparison value (relative determination value) of the target convergence solution algorithm is calculated (S6). In this example, finally, corresponding to the relative comparison and the relative comparison value, the target convergence solution algorithm is color-coded (white, yellow, red) on the screen in the same manner as described above.

テーブルの項目は図22と示す項目とほぼ同じであるが、相対判定の指標として「Rat.」(Ratio比率)の項目が追加されている。現状ではRat.は、「Rat.=(最初の比較項目の値)÷(対象の収束求解アルゴリズムの比較項目の値)」と定義している。図9の例の場合(CPU timeの昇順にソートする)には、Rat.=(最速のCPU時間)÷(対象の収束求解アルゴリズムのCPU時間)」である。算出した値については、上記同様に色分け表示することができる。 The items in the table are almost the same as the items shown in FIG. 22, but an item “Rat.” (Ratio ratio) is added as an index for relative determination. Currently, Rat. Is defined as “Rat. = (Value of first comparison item) ÷ (value of comparison item of target convergence solution algorithm)”. In the case of the example of FIG. 9 (sorting in ascending order of CPU time), “Rat. = (Fastest CPU time) ÷ (CPU time of target convergence solution algorithm)”. The calculated values can be displayed in different colors as described above.

図24は、図10にて第1優先の項目として「解法」,および,行列のタイプとして「対称」を選択して実行したときの出力結果を表わしている。図24において、設定の内容は次の通りである。   FIG. 24 shows an output result when the “solution” is selected as the first priority item in FIG. 10 and “symmetric” is selected as the matrix type. In FIG. 24, the setting contents are as follows.

第1優先のソート項目:「解法」
昇順にソートする表示結果:「CPU時間」
真の残差ノルムに対する許容値:「1.0e−08」
行列のタイプ:「対称行列」
解法と前処理について、IDと名称の組合せについて表示している。
一覧表の横軸であり、上段に解法のID、下段に前処理のIDを表示している。
First priority sort item: “Solution”
Display result sorted in ascending order: “CPU time”
Tolerance for true residual norm: “1.0e-08”
Matrix type: “Symmetric matrix”
The combination of ID and name is displayed for the solution and preprocessing.
It is a horizontal axis of the list, and the ID of the solution is displayed on the top and the ID of the preprocessing is displayed on the bottom.

図10で「解法」を第1優先にグループ分けしたとすると、ここの表示では、
解法(Solver) :01 01 01 01…01 02 02 02 02…02 03………12
前処理(Precond.):00 01 02 03…07 00 01 02 03…07 01………07
という順序となり、結局、各解法ごとにグループ分けされている。これと同じ表示は、表の下部にも再度表示している。
Assuming that “Solution” is grouped with the first priority in FIG.
Solver: 01 01 01 01… 01 02 02 02 02… 02 03 ……… 12
Precond .: 00 01 02 03… 07 00 01 02 03… 07 01 ……… 07
After all, they are grouped for each solution. The same display is displayed again at the bottom of the table.

一覧表の縦軸は、指定されたタイプの行列名一覧を表示している。ここで、行列のタイプは、図1、2のデータベース13Bから情報を採取する。   The vertical axis of the list shows a list of matrix names of the specified type. Here, for the matrix type, information is collected from the database 13B of FIGS.

各々の行列についての代表的特性から、「Size V.」(行方向の行列サイズ)と「Cond.Num.」(行列の条件数)を表示している。これらはともに、図1、2のデータベース13Bから情報を採取する。   From the representative characteristics of each matrix, “Size V.” (matrix size in the row direction) and “Cond.Num.” (Condition number of the matrix) are displayed. Both of these collect information from the database 13B of FIGS.

各々の行列に対する全アルゴリズムの性能を、比較項目(この図では、CPU時間)の相対判定値として横方向(各行列ごと)に並べている。ここでの相対判定値とは、前述の「Rat.」を10倍した値(表示の都合で、小数点のような冗長な文字を省くために10倍した)のことである。図23では縦方向へ比較項目の昇順に並んでいるが、ここでは、横方向へアルゴリズムのID順(特に図10で設定されたとおり)に並んでいる。   The performance of all algorithms for each matrix is arranged in the horizontal direction (for each matrix) as a relative determination value of the comparison item (CPU time in this figure). The relative judgment value here is a value obtained by multiplying the above-mentioned “Rat.” By 10 (for convenience of display, it is multiplied by 10 to eliminate redundant characters such as a decimal point). In FIG. 23, the comparison items are arranged in ascending order in the vertical direction, but here they are arranged in the horizontal direction in the order of the algorithm IDs (particularly as set in FIG. 10).

図23における「conv.」に該当する項目については、相対判定値を記載しており、それ以外の項目については、すべて「*」(アスタリスク)のみを表示している。「conv.」以外の項目について、ピリオドで表示するのは「no conv.」のみにして、それ以外の「max.itr.」や「brk.dwn.」などについては、「.」(ピリオド)を表示させる。   For items corresponding to “conv.” In FIG. 23, relative judgment values are described, and for all other items, only “*” (asterisk) is displayed. For items other than "conv.", Only "no conv." Is displayed with a period, and "." (Period) is used for other "max.itr." And "brk.dwn." Is displayed.

また、相対判定値(Rat)の数値に応じて色分けもしている。色分けの説明は前述したとおりである。
相対判定値に応じた色分け情報は、スコア(score)が0が白色、10が黒色としている。その間の1〜9に対しては,薄い黄色から濃い赤色へとグラデーションしている。
Also, the colors are classified according to the numerical value of the relative judgment value (Rat). The description of the color coding is as described above.
In the color-coded information according to the relative determination value, the score (score) is 0 for white and 10 for black. For 1 to 9 in the meantime, gradation is from light yellow to dark red.

次に図1について、クライアント端末200について説明する。クライアント端末200は、表示装置51を備える。表示装置51は、問題の表示52、パラメータ項目選択53、検索結果表示54,および,より妥当な収束求解アルゴリズムの選定表示55を行う。 Next, the client terminal 200 will be described with reference to FIG. The client terminal 200 includes a display device 51. The display device 51 displays a problem display 52, a parameter item selection 53, a search result display 54, and a more appropriate convergence solution algorithm selection display 55.

図3に示すように、クライアント端末200、すなわち表示装置51は各パラメータの
動作仕様ファクターの設定61を行い、検索や比較の実行指示62によって検索、比較要求を提供側計算機システム2(30)にて行い、および返却された結果を検索や比較の結果として表示63(検索結果表示)を行う。
As shown in FIG. 3, the client terminal 200, that is, the display device 51 sets the operation specification factor 61 of each parameter, and makes a search / comparison request according to a search or comparison execution instruction 62 to the providing computer system 2 (30). And the returned result is displayed 63 (search result display) as a result of search or comparison.

1)問題の表示
自然現象や工学現象の解明では、数値シミュレーションを用いた解析が盛んである。それらのシミュレーションでは、多くの場合、線形方程式や固有値問題などを始めとする多くの種類の数値計算の問題を解くことに帰着される。ところが、線形方程式を例にとると、収束求解アルゴリズムも様々なものが存在し、対象とする問題の性質によっては、その性能が十分に発揮されないようなものもある。線形方程式以外の数値計算においても同じような状況である。従って、実際の数値計算シミュレーションにあたっては、どの収束求解アルゴリズムを適用したら良いか指針が欲しいところである。クライアントは、クライアント端末200に問題の表示を行うことになる。
1) Display of problems Analysis using numerical simulations is popular in elucidating natural and engineering phenomena. These simulations often result in solving many types of numerical problems, including linear equations and eigenvalue problems. However, taking a linear equation as an example, there are various convergence solution algorithms, and depending on the nature of the problem to be solved, there are cases where the performance is not fully exhibited. The same situation applies to numerical calculations other than linear equations. Therefore, in actual numerical calculation simulation, we want a guideline on which convergence solution algorithm should be applied. The client displays a problem on the client terminal 200.

2)パラメータ項目選択:
図8を参照して、解きたい問題の性質に似たタイプの問題を選定することを行う。すなわち、パラメータの項目および各パラメータ項目についての動作仕様ファクターの選定を行う。これによって、検索要求がなされる。すなわち、ここでは前述した方法1、方法2のパラメータの項目選択を行う。また,図10では複数の問題(行列)に対する全アルゴリズムの結果一覧を得るための設定を行う.すなわち,方法3のパラメータの項目選択を行う.ここで,「行列の選択」欄を選択した場合(空白にしなかった場合)には,方法2が行われる.
2) Parameter item selection:
Referring to FIG. 8, a problem type similar to the nature of the problem to be solved is selected. In other words, parameter items and operation specification factors for each parameter item are selected. Thus, a search request is made. That is, here, the parameter selection of the method 1 and method 2 described above is performed. In FIG. 10, settings are made to obtain a list of all algorithm results for multiple problems (matrix). That is, the parameter item of method 3 is selected. Here, when the “matrix selection” field is selected (when it is not left blank), method 2 is performed.

3)検索結果表示:
図19,図20,図21に示すようにして検索結果が通信手段を介してフィードバックされ、表示装置51の画面上に表示される。すなわち、ここでは前述した方法(1)、方法(2)、方法(3)のパラメータの項目選択に対応した検索結果を表示する。
3) Search result display:
The search results are fed back through the communication means and displayed on the screen of the display device 51 as shown in FIGS. That is, here, the search results corresponding to the parameter item selection of the method (1), method (2), and method (3) described above are displayed.

4)収束求解アルゴリズムの選定:
ここでは、収束求解アルゴリズムに対する性能を比較し、相対判定を行う。
検索結果を参考にして,自分の問題を解くのに適していると思われる収束求解アルゴリズムを選定し、再度検索要求を行い、検索結果を表示することを行う。
4) Selection of convergence solution algorithm:
Here, the performance with respect to a convergence solution algorithm is compared and a relative determination is performed.
Using the search results as a reference, select a convergence solution algorithm that seems suitable for solving your problem, make a search request again, and display the search results.

図3において、提供側計算機システム2(30)では入力されたパラメータ項目、パラメータ項目毎の動作仕様ファクターの選択によって入力パラメータ解析71が行われ、該当ファイルを検索72してデータベース13に該当ファイルを探してデータとしての提供を受け、対象データを表示用に編集73を行う。編集された結果は、検索結果としてクライアント端末にフィードバックされ、検索や比較の結果表示63がなされることになる。   In FIG. 3, in the providing side computer system 2 (30), an input parameter analysis 71 is performed by selecting an input parameter item and an operation specification factor for each parameter item, and the corresponding file is searched 72 and the corresponding file is stored in the database 13. The search is received and provided as data, and the target data is edited 73 for display. The edited result is fed back to the client terminal as a search result, and a search or comparison result display 63 is displayed.

このように、収束求解アルゴリズム性能比較表示装置100は、設定画面表示手段の画面に表示されたいずれかの選択手段についても通信手段を介してのクライアント端末からの指令信号によって選択操作可能である。 Thus, the convergence solution algorithm performance comparison display device 100 can select any one of the selection means displayed on the screen of the setting screen display means by the command signal from the client terminal via the communication means.

以上、説明したように、収束求解アルゴリズム性能比較表示装置は、次の要素で構成し得ることになる。 As described above, the convergent solution algorithm performance comparison display device can be composed of the following elements.

収束求解アルゴリズム毎に、解くべき問題、解法および解法と併用する技法の各項目について設定したパラメータ、各パラメータについて設定され、比較項目の動作仕様を決定する動作仕様ファクターおよび各項目から選択された前記動作仕様ファクターの組み合わせに関連づけられた比較項目の演算を行うコンピュータプログラムを格納すること。
前記コンピュータプログラムを使用して、各項目から選択された前記動作仕様ファクターの組み合わせに関連づけられた比較項目について演算処理すること。
前記演算処理手段の演算結果である、各項目から選択された前記動作仕様ファクターの組み合わせに関連づけて比較項目についてのデータを格納すること。
各パラメータの表示手段と各パラメータの選択手段、比較項目の表示手段とこれらの内のいずれかを選択する選択手段、各パラメータを組み合わせた形式での前記動作仕様ファクターの組み合わせを複数表示する表示手段といずれかの組み合わせの1つまたは複数を選択する選択手段、を1つの画面に同時に表示すること。
前記画面上で、パラメータのいずれか、比較項目の内のいずれかもしくはこれらの組み合わせ、および各パラメータを組み合わせ形式での前記動作仕様ファクターの組み合わせの1つまたは複数選択すると、これらの組み合わせについて前記データベースに格納されたデータを検索し、取得する処理を行うこと。
該データ取得処理手段で取得したデータに基づいて比較項目のいずれかもしくはこれらの組み合わせについて相対比較を行い、複数の数値アルゴリズムについて性能比較と相対判定すること。
性能比較結果を表示すること。
前記性能比較処理手段は、前記相対比較の前に、設定した真の残差ノルムの基準値の範囲内にあるか、範囲外にあるか、について判定を行うこと。
前記結果画面表示手段の画面には、前記相対評価の結果が色分けして表示すること。
For each convergence solution algorithm, the problem to be solved, the parameter set for each item of the solution and the technique used in combination with the solution, the operation specification factor that is set for each parameter and determines the operation specification of the comparison item, and the item selected from each item Store a computer program that performs operations on comparison items associated with combinations of behavioral specification factors.
The computer program is used to perform arithmetic processing on comparison items associated with the combination of the operation specification factors selected from the items.
Storing the data about the comparison item in association with the combination of the operation specification factors selected from the items, which is the calculation result of the calculation processing means.
Each parameter display means, each parameter selection means, comparison item display means, selection means for selecting any of them, and display means for displaying a plurality of combinations of the operation specification factors in a form in which each parameter is combined And a selection means for selecting one or more of any combination are simultaneously displayed on one screen.
On the screen, when one or more of the parameters, one of the comparison items, or a combination thereof, and one or more of the combinations of the operation specification factors in a combination form are selected, the database for these combinations is selected. Search and retrieve the data stored in.
Relative comparison is performed for any of the comparison items or a combination thereof based on the data acquired by the data acquisition processing means, and relative comparison is made with performance comparison for a plurality of numerical algorithms.
Display performance comparison results.
Prior to the relative comparison, the performance comparison processing means determines whether the set value is within a range of a reference value of a set true residual norm or not.
The result of the relative evaluation is displayed in different colors on the screen of the result screen display means.

本発明の実施例の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the Example of this invention. 図1の一部詳細を示す図。The figure which shows the one part detail of FIG. 図1のフローチャート図。The flowchart figure of FIG. 前処理付き共役勾配法の数値アルゴリズムの例を示す図。The figure which shows the example of the numerical algorithm of the conjugate gradient method with preprocessing. 本発明の実施例のフローを示す図。The figure which shows the flow of the Example of this invention. データベースに載せる際の情報提供状況を示す図。The figure which shows the information provision condition at the time of putting in a database. 動作仕様ファクターに関連して収束所要回数、CPU時間が格納される状況を示す図。The figure which shows the condition where the convergence required frequency and CPU time are stored in relation to the operation specification factor. 図1のパラメータ項目選択(方法1)に基づく入力画面図。The input screen figure based on the parameter item selection (method 1) of FIG. 図1のパラメータ項目選択(方法2)に基づく入力画面図。The input screen figure based on the parameter item selection (method 2) of FIG. 図1のパラメータ項目選択(主に方法3.行列名を指定した場合には方法2としても機能する)に基づく入力画面図。FIG. 2 is an input screen diagram based on the parameter item selection of FIG. 1 (mainly method 3. If a matrix name is specified, it also functions as method 2). 図8〜9の画面にてパラメータに代入する例を示す図。The figure which shows the example substituted to a parameter on the screen of FIGS. 図8〜9の画面にてパラメータに代入する例を示す図。The figure which shows the example substituted to a parameter on the screen of FIGS. パラメータの値の受け取り、パラメータの値の受け取りと解法の個数(配列の要素数)の分析を説明する図。The figure explaining reception of a parameter value, reception of a parameter value, and analysis of the number of solutions (number of elements of an array). パラメータの値の受け取りと前処理の個数(配列の要素数)の分析を説明する図。The figure explaining reception of the value of a parameter, and analysis of the number of preprocessing (the number of elements of an array). 解法のIDに「99」が存在しないときの説明図。Explanatory drawing when "99" does not exist in solution ID. パラメータ「SEL」の値の受け取りとその値に応じた制御を説明する図。(その1)The figure explaining reception of the value of parameter "SEL", and control according to the value. (Part 1) パラメータ「SEL」の値の受け取りとその値に応じた制御を説明する図。(その2)The figure explaining reception of the value of parameter "SEL", and control according to the value. (Part 2) 検索対象であるファイル名を構成する処理の図。The figure of the process which comprises the file name which is search object. 結果表示例図。FIG. 図19から続く画面を示す図。The figure which shows the screen which continues from FIG. 図19から続く画面を示す図。The figure which shows the screen which continues from FIG. 方法1により判定結果を示す図。The figure which shows the determination result by the method 1. 方法2により相対判定結果を示す図。The figure which shows the relative determination result by the method 2. 方法3により出力結果を示す図。The figure which shows an output result by the method 3.

符号の説明Explanation of symbols

11…記憶手段、12…演算処理手段(1)、13…データベース、13A…データベース(1)、13B…データベース(2)、14…演算処理手段(2)、14A…演算処理手段(2A)、14B…演算処理手段(2B)、15…結果画面表示手段、20…収束求解アルゴリズム、21…パラメータ、22…解くべき問題、23…解法、24…解法と併用する技法、25…入力データファイル、26…実行形式プログラムファイル、51…表示装置、52…問題の表示、53…パラメータ項目他選択、54…検索結果表示、55…より妥当な収束求解アルゴリズムの選定・表示、61…各パラメータの動作仕様ファクター(例えば値)の設定、62…検索実行指示、63…検索結果表示、71…入力パラメータ解析、72…該当ファイル検索、73…対象データを表示用に編集、100…収束求解アルゴリズム性能比較表示装置、200…クライアント端末。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Memory | storage means, 12 ... Arithmetic processing means (1), 13 ... Database, 13A ... Database (1), 13B ... Database (2), 14 ... Arithmetic processing means (2), 14A ... Arithmetic processing means (2A), 14B ... arithmetic processing means (2B), 15 ... result screen display means, 20 ... convergence solution algorithm, 21 ... parameter, 22 ... problem to be solved, 23 ... solution, 24 ... technique used in combination with the solution, 25 ... input data file, 26 ... Execution format program file, 51 ... Display device, 52 ... Problem display, 53 ... Parameter item selection, 54 ... Search result display, 55 ... Selection / display of more appropriate convergence solution algorithm, 61 ... Operation of each parameter Specification factor (for example, value) setting, 62 ... Search execution instruction, 63 ... Search result display, 71 ... Input parameter analysis, 72 ... Applicable file Search, edited for display 73 ... target data, 100 ... convergence solving algorithm performance comparison display device, 200 ... client terminal.

Claims (8)

収束求解する収束求解アルゴリズムの性能を表示するものであって、
該収束求解アルゴリズムが解くべき問題、解法及び解法に併用される収束性向上のための前処理、係数行列に施すスケーリング、係数行列や行や列の順番を入れ替えるオーダリング及び変換公式のいずれかの併用される技法のメニュー項目を配列して格納する記憶手段、
収束へのCPU時間及び収束までの演算反復回数である収束所要回数のいずれか又は全部の表示項目及び解くべき問題、解法及び解法に併用される技法の各配列されたメニュー項目を表示する表示手段と、前記表示項目からCPU時間及び収束所要回数のいずれか又は全部の項目、及び各配列されたメニュー項目から選択された、解くべき問題、解法及び解法に併用される技法のパラメータ項目を表示するパラメータ選択手段を備えた設定画面表示手段、
選択されたパラメータ項目を受け取り、解くべき問題に対する解法と解法に併用された技法の組み合せを形成し、各組み合わせでのCPU時間及び収束所要回数の取得のいずれか又は全部の演算処理を行い、演算処理された値同士の比較による相対的な判定値の演算処理を行って、データベースに演算結果を格納させる演算処理手段、及び
各組み合わせの相対的な判定値の演算処理結果を受け取り、各組み合わせの該演算処理結果を画面対比表示するものであって、
Y軸に解くべき問題のパラメータ項目が、そしてX軸に解法及び解法に併用された技法のそれぞれのパラメータ項目が設定されたX−Y座標軸上で、双方のパラメータ項目で形成されたX−Y座標位置に、解くべき問題に対するCPU時間又は収束所要回数についての性能比較結果を前記演算処理して求められた相対的な判定値で画面表示する結果画面表示手段、
とからなることを特徴とする収束求解アルゴリズム性能表示装置。
It displays the performance of the convergence solution algorithm for convergence solution,
The problem to be solved by the convergence solving algorithm, the pre-processing for improving the convergence that is used together with the solution and the solution, the scaling applied to the coefficient matrix, the ordering for changing the order of the coefficient matrix and the rows and columns, and any combination of the conversion formulas Storage means for arranging and storing menu items of a technique to be performed,
Display means for displaying any or all of the display items of the CPU time to convergence and the number of times of convergence that is the number of iterations of computation until convergence, the problem to be solved, the solution method, and each arranged menu item of the technique used in the solution method And any or all of the CPU time and the required number of times of convergence from the display items, and the problem item to be solved, the solution method, and the parameter item of the technique used in the solution method selected from each of the arranged menu items. A setting screen display means comprising a parameter selection means,
Receiving the selected parameter item, forming a solution for the problem to be solved and a combination of techniques used in the solution, and performing any or all of the calculation processing to obtain the CPU time and the required number of convergence times for each combination An arithmetic processing means for performing arithmetic processing of a relative determination value by comparing the processed values and storing the arithmetic result in a database; and
Receiving the calculation result of the relative judgment value of each combination, and displaying the calculation result of each combination on the screen,
XY formed by both parameter items on the XY coordinate axis in which the parameter items of the problem to be solved on the Y axis and the respective parameter items of the technique used in the solution and the solution method are set on the X axis Result screen display means for displaying the performance comparison result for the CPU time or the required number of convergence times for the problem to be solved at the coordinate position on the screen with the relative judgment value obtained by the arithmetic processing,
A convergence solving algorithm performance display device characterized by comprising:
請求項1において、前記演算処理手段は、前記相対的な判定値の演算処理の前に、取得されたCPU時間又は収束所要回数が設定した真の残差ノルムの基準値の範囲内にあるか、範囲外にあるか、について判定を行うことを特徴とする収束求解アルゴリズム性能比較表示装置。 2. The calculation processing unit according to claim 1, wherein the arithmetic processing means is within a range of a reference value of a true residual norm set by the acquired CPU time or the required number of convergences before the calculation processing of the relative determination value . A convergence solving algorithm performance comparison display device characterized by determining whether or not it is out of range. 請求項1または2において、前記結果画面表示手段が、画面に、前記X−Y座標位置に表示される前記相対判定値の結果が判定値に対応して該位置毎に色分けして表示されることを特徴とする収束求解アルゴリズム性能比較表示装置。 3. The result screen display means according to claim 1, wherein the result of the relative determination value displayed at the XY coordinate position is displayed on the screen in a color-coded manner for each position corresponding to the determination value. Convergent solution algorithm performance comparison display device characterized by that. 請求項1から3のいずれかにおいて、前記結果画面表示手段が、画面にCPU時間及び収束所要回数組み合わせで、前記演算処理して求められた相対的な判定値で表示することを特徴とする収束求解アルゴリズム性能比較表示装置。 4. The result screen display means according to claim 1, wherein the result screen display means displays a relative judgment value obtained by the calculation process on the screen in a combination of a CPU time and a required number of times of convergence. Convergence solution algorithm performance comparison display device. 請求項1において、前記結果画面表示手段が、画面に解法ごと及び併用する技法ごとにグループ分けしてCPU時間又は収束所要回数を表示ることを特徴とする収束求解アルゴリズム性能比較表示装置。 According to claim 1, wherein the result screen displaying means, converges solving algorithm performance comparison display device grouped characterized you to view the CPU time or converge required number for each techniques for solving each and combination on the screen. 請求項1に記載したと収束求解アルゴリズム性能表示装置、及び
前記収束求解アルゴリズム性能表示装置に通信手段を介して接続されたクライアント端末から構成され、
前記収束求解アルゴリズム性能表示装置の設定画面表示手段の画面に表示された選択手段について前記通信手段を介して該クライアント端末が選択操作可能であり、かつ該クライアント端末の結果画面表示手段が、前記収束求解アルゴリズム性能表示装置の結果画面表示手段に表示されるCPU時間又は収束所要回数についての性能比較がされた性能比較結果を表示すること
を特徴とする収束求解アルゴリズム性能表示システム。
A convergence solving algorithm performance display device according to claim 1, and
Consists of a client terminal connected via a communication means to the convergence solution algorithm performance display device,
The client terminal is selectable via the communication means for the selection means displayed on the screen of the setting screen display means of the convergence solution algorithm performance display device, and the result screen display means of the client terminal Displaying the performance comparison result of the performance comparison for the CPU time or the required number of convergence times displayed on the result screen display means of the solution solving algorithm performance display device
Convergent solution algorithm performance display system characterized by
請求項1に記載した収束求解アルゴリズム性能表示装置による収束求解アルゴリズム性能表示方法において、
演算処理手段が、選択されたパラメータ項目を受け取り、解くべき問題に対する解法と解法に併用された技法の組合せを形成し、各組み合わせのCPU時間及び収束所要回数の取得のいずれか又は全部の演算処理を行い、演算処理された値同士の比較による相対的な判定値の演算処理を行って、データベースに演算結果を格納させ、
結果画面表示手段が、各組み合わせでの相対的な判定値の演算処理結果を受け取り、各組み合わせの該演算処理表示するものであって、
Y軸に解くべき問題のパラメータ項目が、そしてX軸に解法及び解法に併用された技法のそれぞれのパラメータ項目が設定されたX−Y座標軸上で、双方のパラメータ項目で形成されたX−Y座標位置に、解くべき問題に対するCPU時間又は収束所要回数についての性能比較結果を前記演算処理して求められた相対的な判定値で画面表示すること
特徴とする収束求解アルゴリズム性能比較表示方法。
In the convergence solution algorithm performance display method by the convergence solution algorithm performance display device according to claim 1,
Arithmetic processing means receives the selected parameter item, forms a combination of a solution for the problem to be solved and a technique used in the solution, and obtains the CPU time and the required number of convergence times of each combination or all of the arithmetic processing , Perform a relative decision value calculation process by comparing the calculated values, store the calculation result in the database,
The result screen display means receives the calculation processing result of the relative determination value in each combination, and displays the calculation processing of each combination,
XY formed by both parameter items on the XY coordinate axis in which the parameter items of the problem to be solved on the Y axis and the respective parameter items of the technique used in the solution and the solution method are set on the X axis Display the performance comparison result of the CPU time or the required number of convergence times for the problem to be solved at the coordinate position on the screen with the relative judgment value obtained by the above arithmetic processing.
Convergence solving algorithm performance comparison display method comprising.
請求項7において、前記演算処理手段が、前記相対的な判定値の演算処理、の前に、取得されたCPU時間又は収束所要回数について設定した真の残差ノルムの基準値の範囲内にあるか、範囲外にあるか、について判定を行うことを特徴とする収束求解アルゴリズム性能比較表示方法。 In Claim 7, The said arithmetic processing means exists in the range of the reference value of the true residual norm set about the acquired CPU time or the convergence required number before the said calculation process of the relative determination value. Or a convergent solution algorithm performance comparison display method characterized by determining whether or not it is out of range.
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