mirror of
https://github.com/paboyle/Grid.git
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Schur staggered
This commit is contained in:
Azusa Yamaguchi
parent
09f4cdb11e
commit
f0e084a88c
@ -192,10 +192,10 @@ namespace Grid {
|
|||||||
ni=Mpc(in,tmp);
|
ni=Mpc(in,tmp);
|
||||||
no=MpcDag(tmp,out);
|
no=MpcDag(tmp,out);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
void HermOpAndNorm(const Field &in, Field &out,RealD &n1,RealD &n2){
|
virtual void HermOpAndNorm(const Field &in, Field &out,RealD &n1,RealD &n2){
|
||||||
MpcDagMpc(in,out,n1,n2);
|
MpcDagMpc(in,out,n1,n2);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
void HermOp(const Field &in, Field &out){
|
virtual void HermOp(const Field &in, Field &out){
|
||||||
RealD n1,n2;
|
RealD n1,n2;
|
||||||
HermOpAndNorm(in,out,n1,n2);
|
HermOpAndNorm(in,out,n1,n2);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
@ -300,6 +300,106 @@ namespace Grid {
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
//
|
||||||
|
template<class Matrix,class Field>
|
||||||
|
class SchurStaggeredOperator : public SchurOperatorBase<Field> {
|
||||||
|
protected:
|
||||||
|
Matrix &_Mat;
|
||||||
|
public:
|
||||||
|
SchurStaggeredOperator (Matrix &Mat): _Mat(Mat){};
|
||||||
|
virtual void HermOpAndNorm(const Field &in, Field &out,RealD &n1,RealD &n2){
|
||||||
|
ComplexD dot;
|
||||||
|
n2=Mpc(in,out);
|
||||||
|
dot= innerProduct(in,out);
|
||||||
|
n1= real(dot);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
virtual void HermOp(const Field &in, Field &out){
|
||||||
|
Mpc(in,out);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
virtual RealD Mpc (const Field &in, Field &out) {
|
||||||
|
Field tmp(in._grid);
|
||||||
|
_Mat.Meooe(in,tmp);
|
||||||
|
_Mat.MooeeInv(tmp,out);
|
||||||
|
_Mat.MeooeDag(out,tmp);
|
||||||
|
_Mat.Mooee(in,out);
|
||||||
|
return axpy_norm(out,-1.0,tmp,out);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
virtual RealD MpcDag (const Field &in, Field &out){
|
||||||
|
return Mpc(in,out);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
virtual void MpcDagMpc(const Field &in, Field &out,RealD &ni,RealD &no) {
|
||||||
|
assert(0);// Never need with staggered
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
template<class Matrix,class Field> using SchurStagOperator = SchurStaggeredOperator<Matrix,Field>;
|
||||||
|
|
||||||
|
// This is specific to (Z)mobius fermions
|
||||||
|
template<class Matrix, class Field>
|
||||||
|
class KappaSimilarityTransform {
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||||||
|
public:
|
||||||
|
|
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|
typedef typename Matrix::Coeff_t Coeff_t;
|
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|
std::vector<Coeff_t> kappa, kappaDag, kappaInv, kappaInvDag;
|
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||||||
|
KappaSimilarityTransform (Matrix &zmob) {
|
||||||
|
for (int i=0;i<(int)zmob.bs.size();i++) {
|
||||||
|
Coeff_t k = 1.0 / ( 2.0 * (zmob.bs[i] *(4 - zmob.M5) + 1.0) );
|
||||||
|
kappa.push_back( k );
|
||||||
|
kappaDag.push_back( conj(k) );
|
||||||
|
kappaInv.push_back( 1.0 / k );
|
||||||
|
kappaInvDag.push_back( 1.0 / conj(k) );
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
template<typename vobj>
|
||||||
|
void sscale(const Lattice<vobj>& in, Lattice<vobj>& out, Coeff_t* s) {
|
||||||
|
GridBase *grid=out._grid;
|
||||||
|
out.checkerboard = in.checkerboard;
|
||||||
|
assert(grid->_simd_layout[0] == 1); // should be fine for ZMobius for now
|
||||||
|
int Ls = grid->_rdimensions[0];
|
||||||
|
parallel_for(int ss=0;ss<grid->oSites();ss++){
|
||||||
|
vobj tmp = s[ss % Ls]*in._odata[ss];
|
||||||
|
vstream(out._odata[ss],tmp);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
RealD sscale_norm(const Field& in, Field& out, Coeff_t* s) {
|
||||||
|
sscale(in,out,s);
|
||||||
|
return norm2(out);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
virtual RealD M (const Field& in, Field& out) { return sscale_norm(in,out,&kappa[0]); }
|
||||||
|
virtual RealD MDag (const Field& in, Field& out) { return sscale_norm(in,out,&kappaDag[0]);}
|
||||||
|
virtual RealD MInv (const Field& in, Field& out) { return sscale_norm(in,out,&kappaInv[0]);}
|
||||||
|
virtual RealD MInvDag (const Field& in, Field& out) { return sscale_norm(in,out,&kappaInvDag[0]);}
|
||||||
|
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Matrix,class Field>
|
||||||
|
class SchurDiagTwoKappaOperator : public SchurOperatorBase<Field> {
|
||||||
|
public:
|
||||||
|
KappaSimilarityTransform<Matrix, Field> _S;
|
||||||
|
SchurDiagTwoOperator<Matrix, Field> _Mat;
|
||||||
|
|
||||||
|
SchurDiagTwoKappaOperator (Matrix &Mat): _S(Mat), _Mat(Mat) {};
|
||||||
|
|
||||||
|
virtual RealD Mpc (const Field &in, Field &out) {
|
||||||
|
Field tmp(in._grid);
|
||||||
|
|
||||||
|
_S.MInv(in,out);
|
||||||
|
_Mat.Mpc(out,tmp);
|
||||||
|
return _S.M(tmp,out);
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
virtual RealD MpcDag (const Field &in, Field &out){
|
||||||
|
Field tmp(in._grid);
|
||||||
|
|
||||||
|
_S.MDag(in,out);
|
||||||
|
_Mat.MpcDag(out,tmp);
|
||||||
|
return _S.MInvDag(tmp,out);
|
||||||
|
}
|
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|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
|
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/////////////////////////////////////////////////////////////
|
/////////////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
// Base classes for functions of operators
|
// Base classes for functions of operators
|
||||||
|
|||||||
@ -63,6 +63,85 @@ Author: Peter Boyle <paboyle@ph.ed.ac.uk>
|
|||||||
*/
|
*/
|
||||||
namespace Grid {
|
namespace Grid {
|
||||||
|
|
||||||
|
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
// Take a matrix and form a Red Black solver calling a Herm solver
|
||||||
|
// Use of RB info prevents making SchurRedBlackSolve conform to standard interface
|
||||||
|
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Field> class SchurRedBlackStaggeredSolve {
|
||||||
|
private:
|
||||||
|
OperatorFunction<Field> & _HermitianRBSolver;
|
||||||
|
int CBfactorise;
|
||||||
|
public:
|
||||||
|
|
||||||
|
/////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
// Wrap the usual normal equations Schur trick
|
||||||
|
/////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
SchurRedBlackStaggeredSolve(OperatorFunction<Field> &HermitianRBSolver) :
|
||||||
|
_HermitianRBSolver(HermitianRBSolver)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
CBfactorise=0;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Matrix>
|
||||||
|
void operator() (Matrix & _Matrix,const Field &in, Field &out){
|
||||||
|
|
||||||
|
// FIXME CGdiagonalMee not implemented virtual function
|
||||||
|
// FIXME use CBfactorise to control schur decomp
|
||||||
|
GridBase *grid = _Matrix.RedBlackGrid();
|
||||||
|
GridBase *fgrid= _Matrix.Grid();
|
||||||
|
|
||||||
|
SchurStaggeredOperator<Matrix,Field> _HermOpEO(_Matrix);
|
||||||
|
|
||||||
|
Field src_e(grid);
|
||||||
|
Field src_o(grid);
|
||||||
|
Field sol_e(grid);
|
||||||
|
Field sol_o(grid);
|
||||||
|
Field tmp(grid);
|
||||||
|
Field Mtmp(grid);
|
||||||
|
Field resid(fgrid);
|
||||||
|
|
||||||
|
pickCheckerboard(Even,src_e,in);
|
||||||
|
pickCheckerboard(Odd ,src_o,in);
|
||||||
|
pickCheckerboard(Even,sol_e,out);
|
||||||
|
pickCheckerboard(Odd ,sol_o,out);
|
||||||
|
|
||||||
|
/////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
// src_o = Mdag * (source_o - Moe MeeInv source_e)
|
||||||
|
/////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
_Matrix.MooeeInv(src_e,tmp); assert( tmp.checkerboard ==Even);
|
||||||
|
_Matrix.Meooe (tmp,Mtmp); assert( Mtmp.checkerboard ==Odd);
|
||||||
|
tmp=src_o-Mtmp; assert( tmp.checkerboard ==Odd);
|
||||||
|
|
||||||
|
_Matrix.Mooee(tmp,src_o); assert(src_o.checkerboard ==Odd);
|
||||||
|
|
||||||
|
//////////////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
// Call the red-black solver
|
||||||
|
//////////////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
std::cout<<GridLogMessage << "SchurRedBlack solver calling the MpcDagMp solver" <<std::endl;
|
||||||
|
_HermitianRBSolver(_HermOpEO,src_o,sol_o); assert(sol_o.checkerboard==Odd);
|
||||||
|
|
||||||
|
///////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
// sol_e = M_ee^-1 * ( src_e - Meo sol_o )...
|
||||||
|
///////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
_Matrix.Meooe(sol_o,tmp); assert( tmp.checkerboard ==Even);
|
||||||
|
src_e = src_e-tmp; assert( src_e.checkerboard ==Even);
|
||||||
|
_Matrix.MooeeInv(src_e,sol_e); assert( sol_e.checkerboard ==Even);
|
||||||
|
|
||||||
|
setCheckerboard(out,sol_e); assert( sol_e.checkerboard ==Even);
|
||||||
|
setCheckerboard(out,sol_o); assert( sol_o.checkerboard ==Odd );
|
||||||
|
|
||||||
|
// Verify the unprec residual
|
||||||
|
_Matrix.M(out,resid);
|
||||||
|
resid = resid-in;
|
||||||
|
RealD ns = norm2(in);
|
||||||
|
RealD nr = norm2(resid);
|
||||||
|
|
||||||
|
std::cout<<GridLogMessage << "SchurRedBlackStaggered solver true unprec resid "<< std::sqrt(nr/ns) <<" nr "<< nr <<" ns "<<ns << std::endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
template<class Field> using SchurRedBlackStagSolve = SchurRedBlackStaggeredSolve<Field>;
|
||||||
|
|
||||||
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
// Take a matrix and form a Red Black solver calling a Herm solver
|
// Take a matrix and form a Red Black solver calling a Herm solver
|
||||||
// Use of RB info prevents making SchurRedBlackSolve conform to standard interface
|
// Use of RB info prevents making SchurRedBlackSolve conform to standard interface
|
||||||
@ -141,5 +220,166 @@ namespace Grid {
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
// Take a matrix and form a Red Black solver calling a Herm solver
|
||||||
|
// Use of RB info prevents making SchurRedBlackSolve conform to standard interface
|
||||||
|
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
template<class Field> class SchurRedBlackDiagTwoSolve {
|
||||||
|
private:
|
||||||
|
OperatorFunction<Field> & _HermitianRBSolver;
|
||||||
|
int CBfactorise;
|
||||||
|
public:
|
||||||
|
|
||||||
|
/////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
// Wrap the usual normal equations Schur trick
|
||||||
|
/////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
SchurRedBlackDiagTwoSolve(OperatorFunction<Field> &HermitianRBSolver) :
|
||||||
|
_HermitianRBSolver(HermitianRBSolver)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
CBfactorise=0;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Matrix>
|
||||||
|
void operator() (Matrix & _Matrix,const Field &in, Field &out){
|
||||||
|
|
||||||
|
// FIXME CGdiagonalMee not implemented virtual function
|
||||||
|
// FIXME use CBfactorise to control schur decomp
|
||||||
|
GridBase *grid = _Matrix.RedBlackGrid();
|
||||||
|
GridBase *fgrid= _Matrix.Grid();
|
||||||
|
|
||||||
|
SchurDiagTwoOperator<Matrix,Field> _HermOpEO(_Matrix);
|
||||||
|
|
||||||
|
Field src_e(grid);
|
||||||
|
Field src_o(grid);
|
||||||
|
Field sol_e(grid);
|
||||||
|
Field sol_o(grid);
|
||||||
|
Field tmp(grid);
|
||||||
|
Field Mtmp(grid);
|
||||||
|
Field resid(fgrid);
|
||||||
|
|
||||||
|
pickCheckerboard(Even,src_e,in);
|
||||||
|
pickCheckerboard(Odd ,src_o,in);
|
||||||
|
pickCheckerboard(Even,sol_e,out);
|
||||||
|
pickCheckerboard(Odd ,sol_o,out);
|
||||||
|
|
||||||
|
/////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
// src_o = Mdag * (source_o - Moe MeeInv source_e)
|
||||||
|
/////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
_Matrix.MooeeInv(src_e,tmp); assert( tmp.checkerboard ==Even);
|
||||||
|
_Matrix.Meooe (tmp,Mtmp); assert( Mtmp.checkerboard ==Odd);
|
||||||
|
tmp=src_o-Mtmp; assert( tmp.checkerboard ==Odd);
|
||||||
|
|
||||||
|
// get the right MpcDag
|
||||||
|
_HermOpEO.MpcDag(tmp,src_o); assert(src_o.checkerboard ==Odd);
|
||||||
|
|
||||||
|
//////////////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
// Call the red-black solver
|
||||||
|
//////////////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
std::cout<<GridLogMessage << "SchurRedBlack solver calling the MpcDagMp solver" <<std::endl;
|
||||||
|
// _HermitianRBSolver(_HermOpEO,src_o,sol_o); assert(sol_o.checkerboard==Odd);
|
||||||
|
_HermitianRBSolver(_HermOpEO,src_o,tmp); assert(tmp.checkerboard==Odd);
|
||||||
|
_Matrix.MooeeInv(tmp,sol_o); assert( sol_o.checkerboard ==Odd);
|
||||||
|
|
||||||
|
///////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
// sol_e = M_ee^-1 * ( src_e - Meo sol_o )...
|
||||||
|
///////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
_Matrix.Meooe(sol_o,tmp); assert( tmp.checkerboard ==Even);
|
||||||
|
src_e = src_e-tmp; assert( src_e.checkerboard ==Even);
|
||||||
|
_Matrix.MooeeInv(src_e,sol_e); assert( sol_e.checkerboard ==Even);
|
||||||
|
|
||||||
|
setCheckerboard(out,sol_e); assert( sol_e.checkerboard ==Even);
|
||||||
|
setCheckerboard(out,sol_o); assert( sol_o.checkerboard ==Odd );
|
||||||
|
|
||||||
|
// Verify the unprec residual
|
||||||
|
_Matrix.M(out,resid);
|
||||||
|
resid = resid-in;
|
||||||
|
RealD ns = norm2(in);
|
||||||
|
RealD nr = norm2(resid);
|
||||||
|
|
||||||
|
std::cout<<GridLogMessage << "SchurRedBlackDiagTwo solver true unprec resid "<< std::sqrt(nr/ns) <<" nr "<< nr <<" ns "<<ns << std::endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
// Take a matrix and form a Red Black solver calling a Herm solver
|
||||||
|
// Use of RB info prevents making SchurRedBlackSolve conform to standard interface
|
||||||
|
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
template<class Field> class SchurRedBlackDiagTwoMixed {
|
||||||
|
private:
|
||||||
|
LinearFunction<Field> & _HermitianRBSolver;
|
||||||
|
int CBfactorise;
|
||||||
|
public:
|
||||||
|
|
||||||
|
/////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
// Wrap the usual normal equations Schur trick
|
||||||
|
/////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
SchurRedBlackDiagTwoMixed(LinearFunction<Field> &HermitianRBSolver) :
|
||||||
|
_HermitianRBSolver(HermitianRBSolver)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
CBfactorise=0;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
template<class Matrix>
|
||||||
|
void operator() (Matrix & _Matrix,const Field &in, Field &out){
|
||||||
|
|
||||||
|
// FIXME CGdiagonalMee not implemented virtual function
|
||||||
|
// FIXME use CBfactorise to control schur decomp
|
||||||
|
GridBase *grid = _Matrix.RedBlackGrid();
|
||||||
|
GridBase *fgrid= _Matrix.Grid();
|
||||||
|
|
||||||
|
SchurDiagTwoOperator<Matrix,Field> _HermOpEO(_Matrix);
|
||||||
|
|
||||||
|
Field src_e(grid);
|
||||||
|
Field src_o(grid);
|
||||||
|
Field sol_e(grid);
|
||||||
|
Field sol_o(grid);
|
||||||
|
Field tmp(grid);
|
||||||
|
Field Mtmp(grid);
|
||||||
|
Field resid(fgrid);
|
||||||
|
|
||||||
|
pickCheckerboard(Even,src_e,in);
|
||||||
|
pickCheckerboard(Odd ,src_o,in);
|
||||||
|
pickCheckerboard(Even,sol_e,out);
|
||||||
|
pickCheckerboard(Odd ,sol_o,out);
|
||||||
|
|
||||||
|
/////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
// src_o = Mdag * (source_o - Moe MeeInv source_e)
|
||||||
|
/////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
_Matrix.MooeeInv(src_e,tmp); assert( tmp.checkerboard ==Even);
|
||||||
|
_Matrix.Meooe (tmp,Mtmp); assert( Mtmp.checkerboard ==Odd);
|
||||||
|
tmp=src_o-Mtmp; assert( tmp.checkerboard ==Odd);
|
||||||
|
|
||||||
|
// get the right MpcDag
|
||||||
|
_HermOpEO.MpcDag(tmp,src_o); assert(src_o.checkerboard ==Odd);
|
||||||
|
|
||||||
|
//////////////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
// Call the red-black solver
|
||||||
|
//////////////////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
std::cout<<GridLogMessage << "SchurRedBlack solver calling the MpcDagMp solver" <<std::endl;
|
||||||
|
// _HermitianRBSolver(_HermOpEO,src_o,sol_o); assert(sol_o.checkerboard==Odd);
|
||||||
|
// _HermitianRBSolver(_HermOpEO,src_o,tmp); assert(tmp.checkerboard==Odd);
|
||||||
|
_HermitianRBSolver(src_o,tmp); assert(tmp.checkerboard==Odd);
|
||||||
|
_Matrix.MooeeInv(tmp,sol_o); assert( sol_o.checkerboard ==Odd);
|
||||||
|
|
||||||
|
///////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
// sol_e = M_ee^-1 * ( src_e - Meo sol_o )...
|
||||||
|
///////////////////////////////////////////////////
|
||||||
|
_Matrix.Meooe(sol_o,tmp); assert( tmp.checkerboard ==Even);
|
||||||
|
src_e = src_e-tmp; assert( src_e.checkerboard ==Even);
|
||||||
|
_Matrix.MooeeInv(src_e,sol_e); assert( sol_e.checkerboard ==Even);
|
||||||
|
|
||||||
|
setCheckerboard(out,sol_e); assert( sol_e.checkerboard ==Even);
|
||||||
|
setCheckerboard(out,sol_o); assert( sol_o.checkerboard ==Odd );
|
||||||
|
|
||||||
|
// Verify the unprec residual
|
||||||
|
_Matrix.M(out,resid);
|
||||||
|
resid = resid-in;
|
||||||
|
RealD ns = norm2(in);
|
||||||
|
RealD nr = norm2(resid);
|
||||||
|
|
||||||
|
std::cout<<GridLogMessage << "SchurRedBlackDiagTwo solver true unprec resid "<< std::sqrt(nr/ns) <<" nr "<< nr <<" ns "<<ns << std::endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
}
|
}
|
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