Line data    Source code

       1             : /*
       2             :    - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
       3             :    SLEPc - Scalable Library for Eigenvalue Problem Computations
       4             :    Copyright (c) 2002-, Universitat Politecnica de Valencia, Spain
       5             : 
       6             :    This file is part of SLEPc.
       7             :    SLEPc is distributed under a 2-clause BSD license (see LICENSE).
       8             :    - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
       9             : */
      10             : 
      11             : static char help[] = "Test two-sided Krylov-Schur without calling EPSSetFromOptions (based on ex5.c).\n\n"
      12             :   "The command line options are:\n"
      13             :   "  -m <m>, where <m> = number of grid subdivisions in each dimension.\n\n";
      14             : 
      15             : #include <slepceps.h>
      16             : 
      17             : /*
      18             :    User-defined routines
      19             : */
      20             : PetscErrorCode MatMarkovModel(PetscInt m,Mat A);
      21             : 
      22           1 : int main(int argc,char **argv)
      23             : {
      24           1 :   Mat            A;               /* operator matrix */
      25           1 :   EPS            eps;             /* eigenproblem solver context */
      26           1 :   PetscReal      tol=1000*PETSC_MACHINE_EPSILON;
      27           1 :   PetscInt       N,m=15,nev;
      28             : 
      29           1 :   PetscFunctionBeginUser;
      30           1 :   PetscCall(SlepcInitialize(&argc,&argv,NULL,help));
      31             : 
      32           1 :   PetscCall(PetscOptionsGetInt(NULL,NULL,"-m",&m,NULL));
      33           1 :   N = m*(m+1)/2;
      34           1 :   PetscCall(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD,"\nMarkov Model, N=%" PetscInt_FMT " (m=%" PetscInt_FMT ")\n\n",N,m));
      35             : 
      36             :   /* - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
      37             :      Compute the operator matrix that defines the eigensystem, Ax=kx
      38             :      - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - */
      39             : 
      40           1 :   PetscCall(MatCreate(PETSC_COMM_WORLD,&A));
      41           1 :   PetscCall(MatSetSizes(A,PETSC_DECIDE,PETSC_DECIDE,N,N));
      42           1 :   PetscCall(MatSetFromOptions(A));
      43           1 :   PetscCall(MatMarkovModel(m,A));
      44             : 
      45             :   /* - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
      46             :                 Create the eigensolver and set various options
      47             :      - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - */
      48             : 
      49           1 :   PetscCall(EPSCreate(PETSC_COMM_WORLD,&eps));
      50           1 :   PetscCall(EPSSetOperators(eps,A,NULL));
      51           1 :   PetscCall(EPSSetProblemType(eps,EPS_NHEP));
      52           1 :   PetscCall(EPSSetTolerances(eps,tol,PETSC_CURRENT));
      53           1 :   PetscCall(EPSSetDimensions(eps,4,PETSC_DETERMINE,PETSC_DETERMINE));
      54           1 :   PetscCall(EPSSetWhichEigenpairs(eps,EPS_LARGEST_REAL));
      55           1 :   PetscCall(EPSSetTwoSided(eps,PETSC_TRUE));
      56             : 
      57             :   /* - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
      58             :                       Solve the eigensystem
      59             :      - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - */
      60             : 
      61           1 :   PetscCall(EPSSolve(eps));
      62           1 :   PetscCall(EPSGetDimensions(eps,&nev,NULL,NULL));
      63           1 :   PetscCall(PetscPrintf(PETSC_COMM_WORLD," Number of requested eigenvalues: %" PetscInt_FMT "\n",nev));
      64             : 
      65             :   /* - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
      66             :                     Display solution and clean up
      67             :      - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - */
      68             : 
      69           1 :   PetscCall(EPSErrorView(eps,EPS_ERROR_RELATIVE,NULL));
      70           1 :   PetscCall(EPSDestroy(&eps));
      71           1 :   PetscCall(MatDestroy(&A));
      72           1 :   PetscCall(SlepcFinalize());
      73             :   return 0;
      74             : }
      75             : 
      76           1 : PetscErrorCode MatMarkovModel(PetscInt m,Mat A)
      77             : {
      78           1 :   const PetscReal cst = 0.5/(PetscReal)(m-1);
      79           1 :   PetscReal       pd,pu;
      80           1 :   PetscInt        Istart,Iend,i,j,jmax,ix=0;
      81             : 
      82           1 :   PetscFunctionBeginUser;
      83           1 :   PetscCall(MatGetOwnershipRange(A,&Istart,&Iend));
      84          16 :   for (i=1;i<=m;i++) {
      85          15 :     jmax = m-i+1;
      86         135 :     for (j=1;j<=jmax;j++) {
      87         120 :       ix = ix + 1;
      88         120 :       if (ix-1<Istart || ix>Iend) continue;  /* compute only owned rows */
      89         120 :       if (j!=jmax) {
      90         105 :         pd = cst*(PetscReal)(i+j-1);
      91             :         /* north */
      92         105 :         if (i==1) PetscCall(MatSetValue(A,ix-1,ix,2*pd,INSERT_VALUES));
      93          91 :         else PetscCall(MatSetValue(A,ix-1,ix,pd,INSERT_VALUES));
      94             :         /* east */
      95         105 :         if (j==1) PetscCall(MatSetValue(A,ix-1,ix+jmax-1,2*pd,INSERT_VALUES));
      96          91 :         else PetscCall(MatSetValue(A,ix-1,ix+jmax-1,pd,INSERT_VALUES));
      97             :       }
      98             :       /* south */
      99         120 :       pu = 0.5 - cst*(PetscReal)(i+j-3);
     100         120 :       if (j>1) PetscCall(MatSetValue(A,ix-1,ix-2,pu,INSERT_VALUES));
     101             :       /* west */
     102         120 :       if (i>1) PetscCall(MatSetValue(A,ix-1,ix-jmax-2,pu,INSERT_VALUES));
     103             :     }
     104             :   }
     105           1 :   PetscCall(MatAssemblyBegin(A,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
     106           1 :   PetscCall(MatAssemblyEnd(A,MAT_FINAL_ASSEMBLY));
     107           1 :   PetscFunctionReturn(PETSC_SUCCESS);
     108             : }
     109             : 
     110             : /*TEST
     111             : 
     112             :    test:
     113             :       requires: !single
     114             : 
     115             : TEST*/