NVIDIA / NVIDIA/nvmath-python

DirectSolver yields incorrect result for random and close to random matrices

Đang mở
#56 3 bình luận 0 reaction 0 người được giao Xem trên GitHub

Chưa có ai nhận issue này.

Ngôn ngữ chính
Cython
Star
601
Fork
46
Chỉ số merge pull request
Không có pull request nào được merge trong 30 ngày

Mô tả

I was considering swapping cupy sparse solvers for nvmath Python/cuDSS DirectSolver, but I am unable to obtain correct results even for small problem instances.

Minimal example

In example01_cupy.py replace

n = 8
...
a += sp.diags([2.0] * n, format="csr", dtype="float64")

with

n = 100
...
# a += sp.diags([2.0] * n, format="csr", dtype="float64")

The same remains true, if I used small, but not tiny values for the diagonal like 0.01.

Example observation 1
||A||: 	40.65133430135082
||b||: 	14.142135623730951

det(A): 7.262125991606542e+28

02-10 17:35:07 userlogger   INFO     = SPECIFICATION PHASE =
02-10 17:35:07 userlogger   INFO     The LHS package is cupyx.
02-10 17:35:07 userlogger   INFO     The RHS package is cupy.
02-10 17:35:07 userlogger   INFO     The device_id=0, dtype = float64, index type = int32.
02-10 17:35:07 userlogger   INFO     The number of equations = 100.
02-10 17:35:07 userlogger   INFO     The operands' memory space is cuda, and the execution space is on device 0.
02-10 17:35:07 userlogger   INFO     The specified stream for the DirectSolver ctor is <cuda.core.experimental._stream.Stream object at 0x14b6709b87c0>.
02-10 17:35:07 userlogger   INFO     The library handle has been created: 94793135484384.
02-10 17:35:07 userlogger   INFO     The sparse direct solver operation has been created.
02-10 17:35:07 userlogger   INFO     Starting solver phase ANALYSIS...
02-10 17:35:07 userlogger   INFO     This call is non-blocking and will return immediately after the operation is launched on the device.
02-10 17:35:07 userlogger   INFO     Starting solver phase FACTORIZATION...
02-10 17:35:07 userlogger   INFO     This call is non-blocking and will return immediately after the operation is launched on the device.
02-10 17:35:07 userlogger   INFO     Starting solver phase SOLVE...
02-10 17:35:07 userlogger   INFO     This call is non-blocking and will return immediately after the operation is launched on the device.
02-10 17:35:07 userlogger   INFO     The DirectSolver object's resources have been released.

 CuDSS:
||x||: 		29391823863.993862
||Ax - b||: 	92575181911.9934

CuPy:
||x||: 		10.647411227999223
||Ax - b||: 	4.289313285599112e-14

NumPy:
||x||: 		10.647411227999223
||Ax - b||: 	4.29904389535207e-14

Note that I computed the determinant to check whether A is invertible.

Example observation 2

Vice versa I made the observation that DirectSolver sometimes returns not nan even though the determinant is 0. Note that here b = cp.ones((n, 1), order="F") was only a vector

||A||: 	5.6922584694712395
||b||: 	10.0

det(A): 0.0

02-10 17:30:48 userlogger   INFO     = SPECIFICATION PHASE =
02-10 17:30:48 userlogger   INFO     The LHS package is cupyx.
02-10 17:30:48 userlogger   INFO     The RHS package is cupy.
02-10 17:30:48 userlogger   INFO     The device_id=0, dtype = float64, index type = int32.
02-10 17:30:48 userlogger   INFO     The number of equations = 100.
02-10 17:30:48 userlogger   INFO     The operands' memory space is cuda, and the execution space is on device 0.
02-10 17:30:48 userlogger   INFO     The specified stream for the DirectSolver ctor is <cuda.core.experimental._stream.Stream object at 0x14c6b6504580>.
02-10 17:30:48 userlogger   INFO     The library handle has been created: 94064601263200.
02-10 17:30:48 userlogger   INFO     The sparse direct solver operation has been created.
02-10 17:30:48 userlogger   INFO     Starting solver phase ANALYSIS...
02-10 17:30:48 userlogger   INFO     This call is non-blocking and will return immediately after the operation is launched on the device.
02-10 17:30:48 userlogger   INFO     Starting solver phase FACTORIZATION...
02-10 17:30:48 userlogger   INFO     This call is non-blocking and will return immediately after the operation is launched on the device.
02-10 17:30:48 userlogger   INFO     Starting solver phase SOLVE...
02-10 17:30:48 userlogger   INFO     This call is non-blocking and will return immediately after the operation is launched on the device.
02-10 17:30:48 userlogger   INFO     The DirectSolver object's resources have been released.

 CuDSS:
||x||: 		1.5379474527090538e+102
||Ax - b||: 	1.5379474527090537e+89

CuPy:
||x||: 		nan
||Ax - b||: 	nan

NumPy:
||x||: 		nan
||Ax - b||: 	nan

Hướng dẫn đóng góp

Mở hướng dẫn đóng góp

Bắt đầu từ đâu

  1. Đọc hết issue, rồi đọc hướng dẫn đóng góp của dự án.
  2. Bình luận trên issue rằng bạn sẽ nhận — tránh hai người làm cùng một việc.
  3. Fork repository và làm thay đổi trên một nhánh.
  4. Mở pull request có tham chiếu số hiệu của issue.

Hướng nghiên cứu

Bắt đầu với example01_cupy.py và tái hiện các trường hợp được báo cáo bằng cách thay đổi n và giá trị đường chéo. So sánh kết quả của DirectSolver với đầu ra của CuPy và NumPy, bao gồm các chuẩn và phần dư được hiển thị trong issue. Hoàn thành khi đã xác định và khắc phục nguyên nhân của các kết quả không chính xác đối với ma trận không suy biến và ma trận suy biến.

Do mô hình lập chỉ mục viết ra từ nội dung của issue.

Đánh giá

Công nghệ
python
Lĩnh vực
backend
Loại issue
Lỗi
Độ khó
4/5
Thời gian dự kiến
3-5 ngày
Mức độ hoạt động
Đình trệ
Độ rõ ràng
Khá rõ ràng
Mức phù hợp với người mới
35/100

Nhận issue mới trong hộp thư của bạn

Bản tóm tắt ngắn những issue GitHub phù hợp với người mới.