計算ルーチン: 実対称正定値帯行列の平衡化と条件数を小さくする目的で行と列のスケーリングを計算する

LAPACKサンプルソースコード : 使用ルーチン名:DPBEQU

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概要

本サンプルはFortran言語によりLAPACKルーチンDPBEQUを利用するサンプルプログラムです。

入力データ

(本ルーチンの詳細はDPBEQU のマニュアルページを参照)

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DPBEQU Example Program Data
  4  1                                      :Values of N and KD
  5.49E+00   2.68E+10
             5.63E+20  -2.39E+10
                        2.60E+00  -2.22E+00
                                   5.17E+00 :End of matrix A

出力結果

(本ルーチンの詳細はDPBEQU のマニュアルページを参照)

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 DPBEQU Example Program Results

 Matrix A
               1            2            3            4
 1    5.4900E+00   2.6800E+10
 2                 5.6300E+20  -2.3900E+10
 3                              2.6000E+00  -2.2200E+00
 4                                           5.1700E+00

 SCOND = 6.8E-11, AMAX = 5.6E+20

 Diagonal scaling factors
     4.3E-01    4.2E-11    6.2E-01    4.4E-01

 Scaled matrix
             1          2          3          4
 1      1.0000     0.4821
 2                 1.0000    -0.6247
 3                            1.0000    -0.6055
 4                                       1.0000

ソースコード

(本ルーチンの詳細はDPBEQU のマニュアルページを参照)

※本サンプルソースコードのご利用手順は「サンプルのコンパイル及び実行方法」をご参照下さい。


このソースコードをダウンロード
    Program dpbequ_example

!     DPBEQU Example Program Text

!     Copyright 2017, Numerical Algorithms Group Ltd. http://www.nag.com

!     .. Use Statements ..
      Use blas_interfaces, Only: dscal
      Use lapack_example_aux, Only: nagf_blas_ddscl, &
        nagf_file_print_matrix_real_band
      Use lapack_interfaces, Only: dpbequ
      Use lapack_precision, Only: dp
!     .. Implicit None Statement ..
      Implicit None
!     .. Parameters ..
      Real (Kind=dp), Parameter :: one = 1.0_dp
      Real (Kind=dp), Parameter :: thresh = 0.1_dp
      Integer, Parameter :: nin = 5, nout = 6
      Character (1), Parameter :: uplo = 'U'
!     .. Local Scalars ..
      Real (Kind=dp) :: amax, big, scond, small
      Integer :: i, i0, i1, ifail, ilen, info, j, kd, ldab, n
!     .. Local Arrays ..
      Real (Kind=dp), Allocatable :: ab(:, :), s(:)
!     .. Intrinsic Procedures ..
      Intrinsic :: epsilon, max, min, radix, real, tiny
!     .. Executable Statements ..
      Write (nout, *) 'DPBEQU Example Program Results'
      Write (nout, *)
      Flush (nout)
!     Skip heading in data file
      Read (nin, *)
      Read (nin, *) n, kd
      ldab = kd + 1
      Allocate (ab(ldab,n), s(n))

!     Read the upper or lower triangular part of the band matrix A
!     from data file

      If (uplo=='U') Then
        Do i = 1, n
          Read (nin, *)(ab(kd+1+i-j,j), j=i, min(n,i+kd))
        End Do
      Else If (uplo=='L') Then
        Do i = 1, n
          Read (nin, *)(ab(1+i-j,j), j=max(1,i-kd), i)
        End Do
      End If

!     Print the matrix A

!     ifail: behaviour on error exit
!             =0 for hard exit, =1 for quiet-soft, =-1 for noisy-soft
      ifail = 0
      If (uplo=='U') Then
        Call nagf_file_print_matrix_real_band(n, n, 0, kd, ab, ldab, &
          'Matrix A', ifail)
      Else If (uplo=='L') Then
        Call nagf_file_print_matrix_real_band(n, n, kd, 0, ab, ldab, &
          'Matrix A', ifail)
      End If

      Write (nout, *)

!     Compute diagonal scaling factors
      Call dpbequ(uplo, n, kd, ab, ldab, s, scond, amax, info)

      If (info>0) Then
        Write (nout, 100) 'Diagonal element', info, ' of A is non positive'
      Else

!       Print SCOND, AMAX and the scale factors

        Write (nout, 110) 'SCOND =', scond, ', AMAX =', amax
        Write (nout, *)
        Write (nout, *) 'Diagonal scaling factors'
        Write (nout, 120) s(1:n)
        Write (nout, *)
        Flush (nout)

!       Compute values close to underflow and overflow

        small = tiny(1.0E0_dp)/(epsilon(1.0E0_dp)*real(radix(1.0E0_dp),kind=dp &
          ))
        big = one/small
        If ((scond<thresh) .Or. (amax<small) .Or. (amax>big)) Then

!         Scale A
          If (uplo=='U') Then

            Do j = 1, n
              i0 = max(1, j-kd)
              i1 = 1 + i0 - (j-kd)
              ilen = j - i0 + 1
              Call dscal(ilen, s(j), ab(i1,j), 1)
              Call nagf_blas_ddscl(ilen, s(i0), 1, ab(i1,j), 1)
            End Do

          Else If (uplo=='L') Then
            Do j = 1, n
              i1 = 1
              ilen = min(n, j+kd) - j + 1
              Call dscal(ilen, s(j), ab(i1,j), 1)
              Call nagf_blas_ddscl(ilen, s(j), 1, ab(i1,j), 1)
            End Do
          End If

!         Print the scaled matrix

          ifail = 0
          If (uplo=='U') Then
            Call nagf_file_print_matrix_real_band(n, n, 0, kd, ab, ldab, &
              'Scaled matrix', ifail)
          Else If (uplo=='L') Then
            Call nagf_file_print_matrix_real_band(n, n, kd, 0, ab, ldab, &
              'Scaled matrix', ifail)
          End If
        End If
      End If

100   Format (1X, A, I4, A)
110   Format (1X, 2(A,1P,E8.1))
120   Format ((1X,1P,7E11.1))
    End Program


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