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torch.linalg.lu_solve#

torch.linalg.lu_solve(LU, pivots, B, *, left=True, adjoint=False, out=None) Tensor#

计算给定 LU 分解的唯一解的方阵线性方程组的解。

K\mathbb{K}R\mathbb{R}C\mathbb{C},此函数计算由 lu_factor() 返回的 AKn×n,BKn×kA \in \mathbb{K}^{n \times n}, B \in \mathbb{K}^{n \times k} 相关的线性方程组的解 XKn×kX \in \mathbb{K}^{n \times k},即

AX=BAX = B

其中 AA 是由 lu_factor() 返回的因子。

如果 left= False,此函数返回求解系统

XA=BAKk×k,BKn×k.XA = B\mathrlap{\qquad A \in \mathbb{K}^{k \times k}, B \in \mathbb{K}^{n \times k}.} 的矩阵 XKn×kX \in \mathbb{K}^{n \times k}

如果 adjoint= True (并且 left= True),给定 AA 的 LU 分解,则此函数返回求解方程组的 XKn×kX \in \mathbb{K}^{n \times k}

AHX=BAKk×k,BKn×k.A^{\text{H}}X = B\mathrlap{\qquad A \in \mathbb{K}^{k \times k}, B \in \mathbb{K}^{n \times k}.}

其中 AHA^{\text{H}}AA 是复数时的共轭转置,以及 AA 是实值时的转置。 left= False 的情况类似。

支持float、double、cfloat和cdouble数据类型的输入。也支持矩阵的批次,如果输入是矩阵的批次,则输出具有相同的批次维度。

参数
  • LU (Tensor) – 形状为 (*, n, n) (或者如果 left= True 则为 (*, k, k))的张量,其中 * 是由 lu_factor() 返回的零个或多个批次维度。

  • pivots (Tensor) – 形状为 (*, n) (或者如果 left= True 则为 (*, k))的张量,其中 * 是由 lu_factor() 返回的零个或多个批次维度。

  • B (Tensor) – 右侧的张量,形状为 (*, n, k)

关键字参数
  • left (bool, optional) – 是求解方程组 AX=BAX=B 还是 XA=BXA = B。 默认值为 True

  • adjoint (bool, optional) – 是求解方程组 AX=BAX=B 还是 AHX=BA^{\text{H}}X = B。 默认值为 False

  • out (Tensor, optional) – 输出张量。如果为 None 则忽略。默认为 None

示例

>>> A = torch.randn(3, 3)
>>> LU, pivots = torch.linalg.lu_factor(A)
>>> B = torch.randn(3, 2)
>>> X = torch.linalg.lu_solve(LU, pivots, B)
>>> torch.allclose(A @ X, B)
True

>>> B = torch.randn(3, 3, 2)   # Broadcasting rules apply: A is broadcasted
>>> X = torch.linalg.lu_solve(LU, pivots, B)
>>> torch.allclose(A @ X, B)
True

>>> B = torch.randn(3, 5, 3)
>>> X = torch.linalg.lu_solve(LU, pivots, B, left=False)
>>> torch.allclose(X @ A, B)
True

>>> B = torch.randn(3, 3, 4)   # Now solve for A^T
>>> X = torch.linalg.lu_solve(LU, pivots, B, adjoint=True)
>>> torch.allclose(A.mT @ X, B)
True