使用Common Lisp中BLAS的矩阵乘法



假设我有两个矩阵(以Common Lisp数组的形式)foo和bar,这样:

(defvar foo #2A((2 1 6) (7 3 4)))
(defvar bar #2A((3 1) (6 5) (2 3)))

我想使用BLAS执行矩阵乘法,而不使用Matlisp、GSLL、LLA和&这样我就得到了一个数组,结果是:

#2A((24 25) (47 34))

我应该采取哪些步骤来执行这样的操作?

我的理解是,我应该从REPL调用BLAS矩阵乘法函数,并将我的参数foo和bar传递给它。

在R中,我可以很容易地这样做:

foo %*% bar

我如何在Common Lisp中做到这一点?

免责声明:1) 我使用SBCL2) 我不是一个经验丰富的计算机科学家

这是我一直在寻找的完美答案。来自布拉格查尔斯大学的Miroslav Urbanek。

"这是基本想法。我从中找到了一个想要使用的函数BLAS/LAPACK。在矩阵乘法的情况下,它是DGEMM。"D"表示对于双浮点,"GE"代表一般矩阵(没有特殊的形状如对称、三角形等),"MM"表示矩阵乘法。文件在这里:

http://www.netlib.org/lapack/explore-html/d7/d2b/dgemm_8f.html

然后我使用SBCL FFI定义了一个异类例程。我通过Lisp数组直接使用一些特殊的SBCL功能。Lisp数组必须使用选项创建:元素类型"double float"。

一个重要的点是SBCL将数组元素存储在行主中顺序,类似于C.Fortran使用列主顺序。这有效地对应于转置矩阵。矩阵的阶因此,当从调用DGEMM时,必须更改它们的尺寸Lisp。">

;; Matrix multiplication in SBCL using BLAS
;; Miroslav Urbanek <mu@miroslavurbanek.com>
(load-shared-object "libblas.so.3")
(declaim (inline dgemm))
(define-alien-routine ("dgemm_" dgemm) void
(transa c-string)
(transb c-string)
(m int :copy)
(n int :copy)
(k int :copy)
(alpha double :copy)
(a (* double))
(lda int :copy)
(b (* double))
(ldb int :copy)
(beta double :copy)
(c (* double))
(ldc int :copy))
(defun pointer (array)
(sap-alien (sb-sys:vector-sap (array-storage-vector array)) (* double)))
(defun mm (a b)
(unless (= (array-dimension a 1) (array-dimension b 0))
(error "Matrix dimensions do not match."))
(let* ((m (array-dimension a 0))
(n (array-dimension b 1))
(k (array-dimension a 1))
(c (make-array (list m n) :element-type 'double-float)))
(sb-sys:with-pinned-objects (a b c)
(dgemm "n" "n" n m k 1d0 (pointer b) n (pointer a) k 0d0 (pointer c) n))
c))
(defparameter a (make-array '(2 3) :element-type 'double-float :initial-contents '((2d0 1d0 6d0) (7d0 3d0 4d0))))
(defparameter b (make-array '(3 2) :element-type 'double-float :initial-contents '((3d0 1d0) (6d0 5d0) (2d0 3d0))))
(format t "a = ~A~%b = ~A~%" a b)
(defparameter c (mm a b))

在R中,您使用的是R包装器。你不能避免使用"包装器"。所以你应该用最适合你的。

如果这没有多大帮助,很抱歉,但事情就是这样。

Marco

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