SEARCH
NEW RPMS
DIRECTORIES
ABOUT
FAQ
VARIOUS
BLOG
DONATE


YUM REPOSITORY

 
 

MAN page from OpenSuSE 12.X lapack-man-3.3.1-15.1.noarch.rpm

CGBSVXX

Section: LAPACK driver routine (version 3.2) (1)
Updated: April 2011
Index 

NAME

LAPACK-3 - CGBSVXX use the LU factorization to compute the solution to a complex system of linear equations A * X = B, where A is an N-by-N matrix and X and B are N-by-NRHS matrices 

SYNOPSIS

SUBROUTINE CGBSVXX(
FACT, TRANS, N, KL, KU, NRHS, AB, LDAB, AFB,LDAFB, IPIV, EQUED, R, C, B, LDB, X, LDX,RCOND, RPVGRW, BERR, N_ERR_BNDS,ERR_BNDS_NORM, ERR_BNDS_COMP, NPARAMS, PARAMS,WORK, RWORK, INFO )

    
IMPLICITNONE

    
CHARACTEREQUED, FACT, TRANS

    
INTEGERINFO, LDAB, LDAFB, LDB, LDX, N, NRHS, NPARAMS,N_ERR_BNDS

    
REALRCOND, RPVGRW

    
INTEGERIPIV( * )

    
COMPLEXAB( LDAB, * ), AFB( LDAFB, * ), B( LDB, * ),X( LDX , * ),WORK( * )

    
REALR( * ), C( * ), PARAMS( * ), BERR( * ),ERR_BNDS_NORM( NRHS, * ),ERR_BNDS_COMP( NRHS, * ), RWORK( * )
 

PURPOSE


   CGBSVXX uses the LU factorization to compute the solution to a
   complex system of linear equations  A * X = B,  where A is an
   N-by-N matrix and X and B are N-by-NRHS matrices.
    If requested, both normwise and maximum componentwise error bounds
    are returned. CGBSVXX will return a solution with a tiny
    guaranteed error (O(eps) where eps is the working machine
    precision) unless the matrix is very ill-conditioned, in which
    case a warning is returned. Relevant condition numbers also are
    calculated and returned.

    CGBSVXX accepts user-provided factorizations and equilibration
    factors; see the definitions of the FACT and EQUED options.
    Solving with refinement and using a factorization from a previous
    CGBSVXX call will also produce a solution with either O(eps)
    errors or warnings, but we cannot make that claim for general
    user-provided factorizations and equilibration factors if they
    differ from what CGBSVXX would itself produce.
 

DESCRIPTION


    The following steps are performed:

    1. If FACT = aqEaq, real scaling factors are computed to equilibrate
    the system:

      TRANS = aqNaq:  diag(R)*A*diag(C)     *inv(diag(C))*X = diag(R)*B
      TRANS = aqTaq: (diag(R)*A*diag(C))**T *inv(diag(R))*X = diag(C)*B
      TRANS = aqCaq: (diag(R)*A*diag(C))**H *inv(diag(R))*X = diag(C)*B
    Whether or not the system will be equilibrated depends on the
    scaling of the matrix A, but if equilibration is used, A is
    overwritten by diag(R)*A*diag(C) and B by diag(R)*B (if TRANS=aqNaq)
    or diag(C)*B (if TRANS = aqTaq or aqCaq).

    2. If FACT = aqNaq or aqEaq, the LU decomposition is used to factor
    the matrix A (after equilibration if FACT = aqEaq) as

      A = P * L * U,

    where P is a permutation matrix, L is a unit lower triangular
    matrix, and U is upper triangular.

    3. If some U(i,i)=0, so that U is exactly singular, then the
    routine returns with INFO = i. Otherwise, the factored form of A
    is used to estimate the condition number of the matrix A (see
    argument RCOND). If the reciprocal of the condition number is less
    than machine precision, the routine still goes on to solve for X
    and compute error bounds as described below.

    4. The system of equations is solved for X using the factored form
    of A.

    5. By default (unless PARAMS(LA_LINRX_ITREF_I) is set to zero),
    the routine will use iterative refinement to try to get a small
    error and error bounds.  Refinement calculates the residual to at
    least twice the working precision.

    6. If equilibration was used, the matrix X is premultiplied by
    diag(C) (if TRANS = aqNaq) or diag(R) (if TRANS = aqTaq or aqCaq) so
    that it solves the original system before equilibration. 

ARGUMENTS


 Some optional parameters are bundled in the PARAMS array.  These
 settings determine how refinement is performed, but often the
 defaults are acceptable.  If the defaults are acceptable, users
 can pass NPARAMS = 0 which prevents the source code from accessing
 the PARAMS argument.

 FACT    (input) CHARACTER*1

 Specifies whether or not the factored form of the matrix A is
 supplied on entry, and if not, whether the matrix A should be
 equilibrated before it is factored.
 = aqFaq:  On entry, AF and IPIV contain the factored form of A.
 If EQUED is not aqNaq, the matrix A has been
 equilibrated with scaling factors given by R and C.
 A, AF, and IPIV are not modified.
 = aqNaq:  The matrix A will be copied to AF and factored.

 = aqEaq:  The matrix A will be equilibrated if necessary, then
 copied to AF and factored.

 TRANS   (input) CHARACTER*1

 Specifies the form of the system of equations:

 = aqNaq:  A * X = B     (No transpose)

 = aqTaq:  A**T * X = B  (Transpose)

 = aqCaq:  A**H * X = B  (Conjugate Transpose = Transpose)

 N       (input) INTEGER

 The number of linear equations, i.e., the order of the
 matrix A.  N >= 0.

 KL      (input) INTEGER

 The number of subdiagonals within the band of A.  KL >= 0.

 KU      (input) INTEGER

 The number of superdiagonals within the band of A.  KU >= 0.

 NRHS    (input) INTEGER

 The number of right hand sides, i.e., the number of columns
 of the matrices B and X.  NRHS >= 0.

 AB      (input/output) REAL array, dimension (LDAB,N)

 On entry, the matrix A in band storage, in rows 1 to KL+KU+1.
 The j-th column of A is stored in the j-th column of the
 array AB as follows:
 AB(KU+1+i-j,j) = A(i,j) for max(1,j-KU)<=i<=min(N,j+kl)
 If FACT = aqFaq and EQUED is not aqNaq, then AB must have been
 equilibrated by the scaling factors in R and/or C.  AB is not
 modified if FACT = aqFaq or aqNaq, or if FACT = aqEaq and
 EQUED = aqNaq on exit.
 On exit, if EQUED .ne. aqNaq, A is scaled as follows:
 EQUED = aqRaq:  A := diag(R) * A

 EQUED = aqCaq:  A := A * diag(C)

 EQUED = aqBaq:  A := diag(R) * A * diag(C).

 LDAB    (input) INTEGER

 The leading dimension of the array AB.  LDAB >= KL+KU+1.

 AFB     (input or output) REAL array, dimension (LDAFB,N)

 If FACT = aqFaq, then AFB is an input argument and on entry
 contains details of the LU factorization of the band matrix
 A, as computed by CGBTRF.  U is stored as an upper triangular
 band matrix with KL+KU superdiagonals in rows 1 to KL+KU+1,
 and the multipliers used during the factorization are stored
 in rows KL+KU+2 to 2*KL+KU+1.  If EQUED .ne. aqNaq, then AFB is
 the factored form of the equilibrated matrix A.
 If FACT = aqNaq, then AF is an output argument and on exit
 returns the factors L and U from the factorization A = P*L*U
 of the original matrix A.
 If FACT = aqEaq, then AF is an output argument and on exit
 returns the factors L and U from the factorization A = P*L*U
 of the equilibrated matrix A (see the description of A for
 the form of the equilibrated matrix).

 LDAFB   (input) INTEGER

 The leading dimension of the array AFB.  LDAFB >= 2*KL+KU+1.

 IPIV    (input or output) INTEGER array, dimension (N)

 If FACT = aqFaq, then IPIV is an input argument and on entry
 contains the pivot indices from the factorization A = P*L*U
 as computed by SGETRF; row i of the matrix was interchanged
 with row IPIV(i).
 If FACT = aqNaq, then IPIV is an output argument and on exit
 contains the pivot indices from the factorization A = P*L*U
 of the original matrix A.
 If FACT = aqEaq, then IPIV is an output argument and on exit
 contains the pivot indices from the factorization A = P*L*U
 of the equilibrated matrix A.

 EQUED   (input or output) CHARACTER*1

 Specifies the form of equilibration that was done.
 = aqNaq:  No equilibration (always true if FACT = aqNaq).

 = aqRaq:  Row equilibration, i.e., A has been premultiplied by
 diag(R).
 = aqCaq:  Column equilibration, i.e., A has been postmultiplied
 by diag(C).
 = aqBaq:  Both row and column equilibration, i.e., A has been
 replaced by diag(R) * A * diag(C).
 EQUED is an input argument if FACT = aqFaq; otherwise, it is an
 output argument.

 R       (input or output) REAL array, dimension (N)

 The row scale factors for A.  If EQUED = aqRaq or aqBaq, A is
 multiplied on the left by diag(R); if EQUED = aqNaq or aqCaq, R
 is not accessed.  R is an input argument if FACT = aqFaq;
 otherwise, R is an output argument.  If FACT = aqFaq and
 EQUED = aqRaq or aqBaq, each element of R must be positive.
 If R is output, each element of R is a power of the radix.
 If R is input, each element of R should be a power of the radix
 to ensure a reliable solution and error estimates. Scaling by
 powers of the radix does not cause rounding errors unless the
 result underflows or overflows. Rounding errors during scaling
 lead to refining with a matrix that is not equivalent to the
 input matrix, producing error estimates that may not be
 reliable.

 C       (input or output) REAL array, dimension (N)

 The column scale factors for A.  If EQUED = aqCaq or aqBaq, A is
 multiplied on the right by diag(C); if EQUED = aqNaq or aqRaq, C
 is not accessed.  C is an input argument if FACT = aqFaq;
 otherwise, C is an output argument.  If FACT = aqFaq and
 EQUED = aqCaq or aqBaq, each element of C must be positive.
 If C is output, each element of C is a power of the radix.
 If C is input, each element of C should be a power of the radix
 to ensure a reliable solution and error estimates. Scaling by
 powers of the radix does not cause rounding errors unless the
 result underflows or overflows. Rounding errors during scaling
 lead to refining with a matrix that is not equivalent to the
 input matrix, producing error estimates that may not be
 reliable.

 B       (input/output) REAL array, dimension (LDB,NRHS)

 On entry, the N-by-NRHS right hand side matrix B.
 On exit,
 if EQUED = aqNaq, B is not modified;
 if TRANS = aqNaq and EQUED = aqRaq or aqBaq, B is overwritten by
 diag(R)*B;
 if TRANS = aqTaq or aqCaq and EQUED = aqCaq or aqBaq, B is
 overwritten by diag(C)*B.

 LDB     (input) INTEGER

 The leading dimension of the array B.  LDB >= max(1,N).

 X       (output) REAL array, dimension (LDX,NRHS)

 If INFO = 0, the N-by-NRHS solution matrix X to the original
 system of equations.  Note that A and B are modified on exit
 if EQUED .ne. aqNaq, and the solution to the equilibrated system is
 inv(diag(C))*X if TRANS = aqNaq and EQUED = aqCaq or aqBaq, or
 inv(diag(R))*X if TRANS = aqTaq or aqCaq and EQUED = aqRaq or aqBaq.

 LDX     (input) INTEGER

 The leading dimension of the array X.  LDX >= max(1,N).

 RCOND   (output) REAL

 Reciprocal scaled condition number.  This is an estimate of the
 reciprocal Skeel condition number of the matrix A after
 equilibration (if done).  If this is less than the machine
 precision (in particular, if it is zero), the matrix is singular
 to working precision.  Note that the error may still be small even
 if this number is very small and the matrix appears ill-
 conditioned.

 RPVGRW  (output) REAL

 Reciprocal pivot growth.  On exit, this contains the reciprocal
 pivot growth factor norm(A)/norm(U). The "max absolute element"
 norm is used.  If this is much less than 1, then the stability of
 the LU factorization of the (equilibrated) matrix A could be poor.
 This also means that the solution X, estimated condition numbers,
 and error bounds could be unreliable. If factorization fails with
 0<INFO<=N, then this contains the reciprocal pivot growth factor
 for the leading INFO columns of A.  In SGESVX, this quantity is
 returned in WORK(1).

 BERR    (output) REAL array, dimension (NRHS)

 Componentwise relative backward error.  This is the
 componentwise relative backward error of each solution vector X(j)
 (i.e., the smallest relative change in any element of A or B that
 makes X(j) an exact solution).
 N_ERR_BNDS (input) INTEGER
 Number of error bounds to return for each right hand side
 and each type (normwise or componentwise).  See ERR_BNDS_NORM and
 ERR_BNDS_COMP below.

 ERR_BNDS_NORM  (output) REAL array, dimension (NRHS, N_ERR_BNDS)

 For each right-hand side, this array contains information about
 various error bounds and condition numbers corresponding to the
 normwise relative error, which is defined as follows:
 Normwise relative error in the ith solution vector:
 max_j (abs(XTRUE(j,i) - X(j,i)))
 ------------------------------
 max_j abs(X(j,i))
 The array is indexed by the type of error information as described
 below. There currently are up to three pieces of information
 returned.
 The first index in ERR_BNDS_NORM(i,:) corresponds to the ith
 right-hand side.
 The second index in ERR_BNDS_NORM(:,err) contains the following
 three fields:
 err = 1 "Trust/donaqt trust" boolean. Trust the answer if the
 reciprocal condition number is less than the threshold
 sqrt(n) * slamch(aqEpsilonaq).
 err = 2 "Guaranteed" error bound: The estimated forward error,
 almost certainly within a factor of 10 of the true error
 so long as the next entry is greater than the threshold
 sqrt(n) * slamch(aqEpsilonaq). This error bound should only
 be trusted if the previous boolean is true.
 err = 3  Reciprocal condition number: Estimated normwise
 reciprocal condition number.  Compared with the threshold
 sqrt(n) * slamch(aqEpsilonaq) to determine if the error
 estimate is "guaranteed". These reciprocal condition
 numbers are 1 / (norm(Z^{-1},inf) * norm(Z,inf)) for some
 appropriately scaled matrix Z.
 Let Z = S*A, where S scales each row by a power of the
 radix so all absolute row sums of Z are approximately 1.
 See Lapack Working Note 165 for further details and extra
 cautions.

 ERR_BNDS_COMP  (output) REAL array, dimension (NRHS, N_ERR_BNDS)

 For each right-hand side, this array contains information about
 various error bounds and condition numbers corresponding to the
 componentwise relative error, which is defined as follows:
 Componentwise relative error in the ith solution vector:
 abs(XTRUE(j,i) - X(j,i))
 max_j ----------------------
 abs(X(j,i))
 The array is indexed by the right-hand side i (on which the
 componentwise relative error depends), and the type of error
 information as described below. There currently are up to three
 pieces of information returned for each right-hand side. If
 componentwise accuracy is not requested (PARAMS(3) = 0.0), then
 ERR_BNDS_COMP is not accessed.  If N_ERR_BNDS .LT. 3, then at most
 the first (:,N_ERR_BNDS) entries are returned.
 The first index in ERR_BNDS_COMP(i,:) corresponds to the ith
 right-hand side.
 The second index in ERR_BNDS_COMP(:,err) contains the following
 three fields:
 err = 1 "Trust/donaqt trust" boolean. Trust the answer if the
 reciprocal condition number is less than the threshold
 sqrt(n) * slamch(aqEpsilonaq).
 err = 2 "Guaranteed" error bound: The estimated forward error,
 almost certainly within a factor of 10 of the true error
 so long as the next entry is greater than the threshold
 sqrt(n) * slamch(aqEpsilonaq). This error bound should only
 be trusted if the previous boolean is true.
 err = 3  Reciprocal condition number: Estimated componentwise
 reciprocal condition number.  Compared with the threshold
 sqrt(n) * slamch(aqEpsilonaq) to determine if the error
 estimate is "guaranteed". These reciprocal condition
 numbers are 1 / (norm(Z^{-1},inf) * norm(Z,inf)) for some
 appropriately scaled matrix Z.
 Let Z = S*(A*diag(x)), where x is the solution for the
 current right-hand side and S scales each row of
 A*diag(x) by a power of the radix so all absolute row
 sums of Z are approximately 1.
 See Lapack Working Note 165 for further details and extra
 cautions.
 NPARAMS (input) INTEGER
 Specifies the number of parameters set in PARAMS.  If .LE. 0, the
 PARAMS array is never referenced and default values are used.

 PARAMS  (input / output) REAL array, dimension NPARAMS

 Specifies algorithm parameters.  If an entry is .LT. 0.0, then
 that entry will be filled with default value used for that
 parameter.  Only positions up to NPARAMS are accessed; defaults
 are used for higher-numbered parameters.
 PARAMS(LA_LINRX_ITREF_I = 1) : Whether to perform iterative
 refinement or not.
 Default: 1.0

 = 0.0 : No refinement is performed, and no error bounds are
 computed.
 = 1.0 : Use the double-precision refinement algorithm,
 possibly with doubled-single computations if the
 compilation environment does not support DOUBLE
 PRECISION.
 (other values are reserved for future use)
 PARAMS(LA_LINRX_ITHRESH_I = 2) : Maximum number of residual
 computations allowed for refinement.
 Default: 10

 Aggressive: Set to 100 to permit convergence using approximate
 factorizations or factorizations other than LU. If
 the factorization uses a technique other than
 Gaussian elimination, the guarantees in
 err_bnds_norm and err_bnds_comp may no longer be
 trustworthy.
 PARAMS(LA_LINRX_CWISE_I = 3) : Flag determining if the code
 will attempt to find a solution with small componentwise
 relative error in the double-precision algorithm.  Positive
 is true, 0.0 is false.
 Default: 1.0 (attempt componentwise convergence)

 WORK    (workspace) COMPLEX array, dimension (2*N)

 RWORK   (workspace) REAL array, dimension (2*N)

 INFO    (output) INTEGER


 = 0:  Successful exit. The solution to every right-hand side is
 guaranteed.
 < 0:  If INFO = -i, the i-th argument had an illegal value

 > 0 and <= N:  U(INFO,INFO) is exactly zero.  The factorization
 has been completed, but the factor U is exactly singular, so
 the solution and error bounds could not be computed. RCOND = 0
 is returned.
 = N+J: The solution corresponding to the Jth right-hand side is
 not guaranteed. The solutions corresponding to other right-
 hand sides K with K > J may not be guaranteed as well, but
 only the first such right-hand side is reported. If a small
 componentwise error is not requested (PARAMS(3) = 0.0) then
 the Jth right-hand side is the first with a normwise error
 bound that is not guaranteed (the smallest J such
 that ERR_BNDS_NORM(J,1) = 0.0). By default (PARAMS(3) = 1.0)
 the Jth right-hand side is the first with either a normwise or
 componentwise error bound that is not guaranteed (the smallest
 J such that either ERR_BNDS_NORM(J,1) = 0.0 or
 ERR_BNDS_COMP(J,1) = 0.0). See the definition of
 ERR_BNDS_NORM(:,1) and ERR_BNDS_COMP(:,1). To get information
 about all of the right-hand sides check ERR_BNDS_NORM or
 ERR_BNDS_COMP.


 

Index

NAME
SYNOPSIS
PURPOSE
DESCRIPTION
ARGUMENTS

This document was created byman2html,using the manual pages.