java - 矩阵乘法java 1.8

Question

您认为使用 Java 1.8 中新的 Stream 接口(interface)可以实现稀疏矩阵运算吗？如果是，我们需要如何实现矩阵和操作。显然，我正在寻找它最终能够使用“自动”并行化。

Answer 1

可以清楚地完成。像下面这样的简单 SPMV(稀疏矩阵 vector 乘法)怎么样，稀疏矩阵在坐标 COO 中表示格式(最简单的稀疏格式):

class COO {
    int x, y, value;
}

public static ArrayList<Integer> spmv(List<COO> values, ArrayList<Integer> v) {
    final ArrayList<Integer> result = new ArrayList<>(Collections.nCopies(v.size(), 0));
    values.stream().forEach(
            coo -> result.set(coo.x, result.get(coo.x) + coo.value * v.get(coo.y))
    );
    return result;
}

但我真诚地建议您使用一些预编码的东西，如果您不想在接下来的 3 年里花时间了解稀疏矩阵运算的性能影响。这是一个相当大的研究/优化主题，需要考虑许多因素(就在我的脑海中):

1. 矩阵值的调度/重新排序以提高缓存性能
2. 针对特定问题使用最佳存储格式(例如，查看关于 netlib 的调查)

与手工实现相比，有许多实现可以实现数量级的性能改进。仅举几例，查看:

1. Intel MKL Sparse BLAS

2. Nvidia's cuBLAS

如果它们还不存在，我会写绑定(bind)到那些，尽管像 la4j看起来很有前途。