[發明專利]矩陣求逆處理方法和裝置

有效

• 申請號: 201410816765.2
• 申請日: 2014-12-23
• 公開（公告）號: CN104572588B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 魏一雄;陳興玉;程五四;陳帝江;胡祥濤;張紅旗;蘇建軍
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: G06F17/16
• 分類號: G06F17/16
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

1.一種矩陣求逆處理方法，其特征在于，包括：

獲取經過中央處理器擴展后的擴展矩陣，所述擴展矩陣包括目標矩陣和與所述目標矩陣具有相同大小的單位矩陣；

根據所述擴展矩陣利用統一計算設備架構平臺構建全局網格結構，其中，所述全局網格結構包括多個線程；

利用所述全局網格結構對所述擴展矩陣的列向量進行并行處理，其中，對于所述擴展矩陣的每一列列向量上的數據采用串行計算的方式進行計算，得到計算結果，所述計算結果包括所述目標矩陣的逆矩陣和與所述逆矩陣具有相同大小的單位矩陣；以及

將所述計算結果輸出至所述中央處理器，其中，所述中央處理器從所述計算結果中提取所述逆矩陣；

其中，所述全局網格結構包括三個子全局網格結構，分別用于系數向量計算、矩陣行運算和矩陣單位化處理三個過程，其中，所述系數向量計算對應的子全局網格結構在橫、縱方向劃分線程塊，其中每一個線程用于處理擴展矩陣中目標矩陣上的每一個數據元素，所述矩陣行運算對應的子全局網格結構僅在橫向劃分線程塊，其中每一個線程用于處理擴展矩陣的一個列向量，所述矩陣單位化處理對應的子全局網格結構僅在縱向劃分線程塊，其中每一個線程用于處理擴展矩陣的一個行向量；其中，根據所述擴展矩陣利用統一計算設備架構平臺構建全局網格結構包括：

根據所述擴展矩陣的大小確定分割基數；

按照所述分割基數對所述擴展矩陣的行向量和列向量進行劃分，得到多個數據段；以及

根據所述分割基數和所述多個數據段的數量構建線程塊結構，形成所述全局網格結構，其中，所述全局網格結構包括與所述多個數據段一一對應的線程塊，每個線程塊具有與所述分割基數相同數量的線程；

其中，在每個線程中計算原矩陣數據和當前矩陣對角位置數據進行除法運算，并替換原數據；

判斷是否遍歷到擴展矩陣的最后一行，否則繼續對下一行行向量執行矩陣映射位置數據的單位化操作；其中，所述矩陣映射位置數據的單位化操作包括：在每個線程中計算原矩陣數據和當前矩陣對角位置數據進行除法運算，并替換原數據。

2.根據權利要求1所述的矩陣求逆處理方法，其特征在于，利用所述全局網格結構對所述擴展矩陣的列向量進行并行處理，其中，對于所述擴展矩陣的每一列列向量上的數據采用串行計算的方式進行計算，得到計算結果包括：

計算所述擴展矩陣中當前行向量的系數向量，所述系數向量包括所述擴展矩陣中所述當前行向量之外的其他行向量對于所述當前行向量的系數；

利用所述全局網格結構中線程計算該線程在所述擴展矩陣的映射位置上的變換結果，用所述變換結果替換在所述擴展矩陣的映射位置上的數據，得到替換后的擴展矩陣；

判斷所述當前行向量是否是所述擴展矩陣的最后一行行向量；

如果判斷出所述當前行向量不是所述擴展矩陣的最后一行行向量，則將所述當前行向量的下一行行向量作為所述當前行向量，返回執行計算當前行向量的系數向量的步驟；以及

如果判斷出所述當前行向量是所述擴展矩陣的最后一行行向量，則對所述替換后的擴展矩陣進行單位化處理，得到所述計算結果。

3.根據權利要求2所述的矩陣求逆處理方法，其特征在于，計算所述擴展矩陣中當前行向量的系數向量包括：

獲取所述當前行向量的對角位置數據；

獲取所述對角位置數據所在的列向量上的數據；

依次將對角位置數據與所述對角位置數據所在的列向量上的數據相除，得到所述系數向量。

4.根據權利要求2所述的矩陣求逆處理方法，其特征在于，在利用所述全局網格結構中線程計算該線程在所述擴展矩陣的映射位置上的變換結果之前，所述矩陣求逆處理方法還包括：

建立共享顯存空間，所述共享顯存空間用于存儲所述當前行向量的數據；

其中，所述全局網格結構中線程從所述共享顯存空間調用所述當前行向量的數據用于計算該線程在所述擴展矩陣的映射位置上的變換結果。