使用mpi并行矩阵求逆并且输出逆矩阵
时间: 2023-07-11 15:05:23 浏览: 176
好的,下面是一个使用 MPI 并行计算矩阵求逆的例子,并输出逆矩阵:
```python
from mpi4py import MPI
import numpy as np
from numpy.linalg import inv
# 初始化 MPI
comm = MPI.COMM_WORLD
rank = comm.Get_rank()
size = comm.Get_size()
# 定义矩阵大小
N = 4
# 定义矩阵
A = np.zeros((N,N))
A[0,:] = [1,2,3,4]
A[1,:] = [2,3,4,5]
A[2,:] = [3,4,5,6]
A[3,:] = [4,5,6,7]
# 定义每个进程处理的行数
chunk_size = N // size
# 分发数据给各个进程
buf = np.empty(N*chunk_size, dtype='float')
comm.Scatter(A, buf, root=0)
# 每个进程计算自己的矩阵块的逆矩阵
buf = buf.reshape((chunk_size,N))
inv_buf = inv(buf)
# 收集计算结果
inv_A = None
if rank == 0:
inv_A = np.empty((N,N), dtype='float')
inv_A[:chunk_size,:] = inv_buf
for i in range(1, size):
start = i * chunk_size
end = (i + 1) * chunk_size
inv_A[start:end,:] = comm.recv(source=i)
else:
comm.send(inv_buf, dest=0)
# 打印逆矩阵
if rank == 0:
print(inv_A)
```
在上面的例子中,我们使用了 `numpy` 库进行矩阵求逆的计算,并使用了 MPI 进行并行计算。我们首先定义了一个大小为 4 的矩阵 A,然后将其分发给各个进程。每个进程计算自己的矩阵块的逆矩阵,然后将结果发送给进程 0 进行收集。最后,进程 0 将收集到的结果拼接成逆矩阵并打印输出。
需要注意的是,在实际应用中,矩阵求逆的计算往往是一个非常耗时的操作,因此需要考虑更加高效的并行计算方案。此外,还需要注意如何划分数据块以及如何处理边界情况等问题。
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