dgemm を使用した行列の乗算

行列乗算に dgemm を使用する

この演習は、変数を宣言し、行列値を配列で格納した後、dgemm を呼び出して行列の積を計算します。 これらの行列の格納には配列を使用します。

演習の 1 次元配列は、配列の連続するセルに各列の要素を配置して、行列を格納します。

* Fortran ソースコードは dgemm_example.f を参照

      PROGRAM   MAIN

      IMPLICIT NONE

      DOUBLE PRECISION ALPHA, BETA
      INTEGER          M, K, N, I, J
      PARAMETER        (M=2000, K=200, N=1000)
      DOUBLE PRECISION A(M,K), B(K,N), C(M,N)

      PRINT *, "This example computes real matrix C=alpha*A*B+beta*C"
      PRINT *, "using Intel® MKL function dgemm, where A, B, and C"
      PRINT *, "are matrices and alpha and beta are double precision "
      PRINT *, "scalars"
      PRINT *, ""

      PRINT *, "Initializing data for matrix multiplication C=A*B for "
      PRINT 10, " matrix A(",M," x",K, ") and matrix B(", K," x", N, ")"
10    FORMAT(a,I5,a,I5,a,I5,a,I5,a)
      PRINT *, ""
      ALPHA = 1.0 
      BETA = 0.0

      PRINT *, "Intializing matrix data"
      PRINT *, ""
      DO I = 1, M
        DO J = 1, K
          A(I,J) = (I-1) * K + J
        END DO
      END DO

      DO I = 1, K
        DO J = 1, N
          B(I,J) = -((I-1) * N + J)
        END DO
      END DO

      DO I = 1, M
        DO J = 1, N
          C(I,J) = 0.0
        END DO
      END DO

      PRINT *, "Computing matrix product using Intel® MKL DGEMM "
      PRINT *, "subroutine"
      CALL DGEMM('N','N',M,N,K,ALPHA,A,M,B,K,BETA,C,M)
      PRINT *, "Computations completed."
      PRINT *, ""

      PRINT *, "Top left corner of matrix A:"
      PRINT 20, ((A(I,J), J = 1,MIN(K,6)), I = 1,MIN(M,6))
      PRINT *, ""

      PRINT *, "Top left corner of matrix B:"
      PRINT 20, ((B(I,J),J = 1,MIN(N,6)), I = 1,MIN(K,6))
      PRINT *, ""

 20   FORMAT(6(F12.0,1x))

      PRINT *, "Top left corner of matrix C:"
      PRINT 30, ((C(I,J), J = 1,MIN(N,6)), I = 1,MIN(M,6))
      PRINT *, ""

 30   FORMAT(6(ES12.4,1x))

      PRINT *, "Example completed."
      STOP 

      END

この dgemm ルーチンの呼び出しは、行列の乗算を行います。

CALL DGEMM('N','N',M,N,K,ALPHA,A,M,B,K,BETA,C,M)

引数は、インテル® MKL がどのように演算を行うかを指定するオプションです。ここでは、以下の引数が指定されています。

'N'

行列 A と B を乗算前に転置または共役転置しないことを示す文字。

M、N、K

行列のサイズを示す整数:

• A: M 行 K 列

• B: K 行 N 列

• C: M 行 N 列

ALPHA

行列 A と B の積の測定に使用する実数値。

A

行列 A の格納に使用する配列。

M

配列 A のリーディング・ディメンジョン、またはメモリーの連続する行 (行優先で格納する場合) 間の要素の数。 この演習では、リーディング・ディメンジョンは行の数と同じです。

B

行列 B の格納に使用する配列。

K

配列 B のリーディング・ディメンジョン、またはメモリーの連続する行 (行優先で格納する場合) 間の要素の数。 この演習では、リーディング・ディメンジョンは行の数と同じです。

BETA

行列 C の測定に使用する実数値。

C

行列 C の格納に使用する配列。

M

配列 C のリーディング・ディメンジョン、またはメモリーの連続する行 (行優先で格納する場合) 間の要素の数。 この演習では、リーディング・ディメンジョンは行の数と同じです。

コードのコンパイルとリンク

インテル® MKL には、さまざまなコンパイラーとサードパーティのライブラリー、およびインターフェイスと互換性のある、複数のプロセッサーとオペレーティング・システム向けにコードを生成する多くのオプションが用意されています。インテル® Parallel Studio XE Composer Edition でこの演習をコンパイルおよびリンクする場合は、以下のように入力します。

• Windows*: ifort /Qmkl dgemm_example.f
• Linux*、OS X*: ifort -mkl dgemm_example.f

ほかのコンパイラーの場合は、インテル® MKL リンクライン・アドバイザー (http://software.intel.com/en-us/articles/intel-mkl-link-line-advisor/ (英語)) を使用して、このチュートリアルの演習をコンパイルおよびリンクするコマンドラインを取得します。

コンパイルとリンクが完了したら、生成された実行ファイル dgemm_example.exe (Windows*) または a.out (Linux*/OS X*) を実行します。