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<div class="WordSection1">
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D">Well, what I was trying to say is the need to get into the scalapack.  Obviously, this need brings up the technical query on a proper PETSc function to build
 sparse matrix from a dense matrix of  large size previously partitioned beyond the setting in PETSc.  Otherwise, I would take another route to construct the matrix for PETSc.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D">Jinquan<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><b><span style="font-size:10.0pt;font-family:"Tahoma","sans-serif"">From:</span></b><span style="font-size:10.0pt;font-family:"Tahoma","sans-serif""> petsc-users-bounces@mcs.anl.gov [mailto:petsc-users-bounces@mcs.anl.gov]
<b>On Behalf Of </b>Hong Zhang<br>
<b>Sent:</b> Thursday, August 09, 2012 11:21 AM<br>
<b>To:</b> PETSc users list<br>
<b>Subject:</b> Re: [petsc-users] Customizeing MatSetValuesBlocked(...)<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.5pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D;background:white">"QA means quality assurance.", which has nothing to do with the technical </span><o:p></o:p></p>
<div>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.5pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D">discussions here. </span><o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><span style="font-size:11.5pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D">However, I take this opportunity to promote</span><o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><a href="http://aspiritech.org">http://aspiritech.org</a>,<o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal">an <span style="font-family:"Verdana","sans-serif";color:#4D4D4D;background:white">non-profit organization with a mission to provide employment</span><o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:"Verdana","sans-serif";color:#4D4D4D;background:white">on
<b>QA</b> for high functioning individuals on the Autism Spectrum.</span><o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:"Verdana","sans-serif";color:#4D4D4D">Hong</span><o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<div>
<p class="MsoNormal">On Thu, Aug 9, 2012 at 12:28 PM, Jinquan Zhong <<a href="mailto:jzhong@scsolutions.com" target="_blank">jzhong@scsolutions.com</a>> wrote:<o:p></o:p></p>
<div>
<div>
<div>
<div>
<div>
<div>
<p>Hope this is not too technical. <span style="font-family:Wingdings">J</span><o:p></o:p></p>
<p> <o:p></o:p></p>
</div>
</div>
</div>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D">**Jed, A’=[A^-1 U B], not the transpose of A.</span><o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">I understand that it's not the transpose. I still don't have a clue what the notation [A^{-1} U B] means. I would think it means some block decomposed thing, but I don't think you
 mean just adding columns or taking a product of matrices. Using some standard mathematical notation would help.<o:p></o:p></p>
</div>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="color:#1F497D"> </span><o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D">>> A’=[A^-1 U B] means matrix A’ consists all elements from A^-1, the inverted A, and all elements
 from B.  One simple equation is </span><o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D"> </span><o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto;text-indent:11.55pt">
<span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D">           K=[Kst] =A’ = ASSEMBLE_ij (A^-1_ij) + ASSEMBLE_i’j’(B_i’j’),  here (s,t), (i,j) and (i’,j’) = different index sets</span><o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto;text-indent:11.55pt">
<span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D"> </span><o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto;text-indent:11.55pt">
<span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D">i.e., entry K_st= A^-1_st+ B_st,
</span><o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto;margin-left:.5in;text-indent:.5in">
<span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D"> = 0 when A^-1_st=0 and B_st=0</span><o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto;margin-left:.5in;text-indent:.5in">
<span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D">=  A^-1_st when B_st =0</span><o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto;margin-left:.5in;text-indent:.5in">
<span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D">=  B_st when A^-1_st =0</span><o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="color:#1F497D">                                                                                                                                                                                   
</span><o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<blockquote style="border:none;border-left:solid #CCCCCC 1.0pt;padding:0in 0in 0in 6.0pt;margin-left:4.8pt;margin-top:5.0pt;margin-right:0in;margin-bottom:5.0pt">
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D">  We need to solve for A’*x=b. A is dense matrix.</span><o:p></o:p></p>
</div>
</blockquote>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
</div>
</div>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">Where does A come from? Why is it dense?<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D"> </span><o:p></o:p></p>
</div>
<p><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D">>> A comes from wave propagation.  It is dense since it denotes a function of Green function.</span><o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
</div>
<blockquote style="border:none;border-left:solid #CCCCCC 1.0pt;padding:0in 0in 0in 6.0pt;margin-left:4.8pt;margin-top:5.0pt;margin-right:0in;margin-bottom:5.0pt">
<div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D"> </span><o:p></o:p></p>
</div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D">** As I mentioned A’=K is the assembled global matrix using the rule K=A’=SIGMA_ij (A^-1_ij)+SIGMA_i’j’(B_i’j’)
 from FEM.  Here, SIGMA_ij (A^-1_ij) denotes the assembling process for A^-1_ij  into K according the DOFs of each node in the FEM model,</span><o:p></o:p></p>
</div>
</blockquote>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
</div>
</div>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">Is A^{-1} an operator on some subdomain? Are you trying to implement a substructuring algorithm? What is B physically?<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D"> </span><o:p></o:p></p>
</div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D">>> NO. 
</span>A^{-1} denotes the inverted A.  B is a sparse matrix of much larger order.<o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
</div>
<blockquote style="border:none;border-left:solid #CCCCCC 1.0pt;padding:0in 0in 0in 6.0pt;margin-left:4.8pt;margin-top:5.0pt;margin-right:0in;margin-bottom:5.0pt">
<div>
<blockquote style="border:none;border-left:solid #CCCCCC 1.0pt;padding:0in 0in 0in 6.0pt;margin-left:4.8pt;margin-top:5.0pt;margin-right:0in;margin-bottom:5.0pt">
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">Then there is no way A^{-1} should be stored as a dense matrix.
<o:p></o:p></p>
</div>
<p><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Courier New";color:#1F497D">o</span><span style="font-size:7.0pt;color:#1F497D">  
</span><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D">It is stored as a dense matrix in scalapack.  It stays in the same way in cores as scalapack finishes its inversion.  We could define A^-1 as dense matrix in PETSc. </span><o:p></o:p></p>
</blockquote>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">It should not be done this way. A^{-1} should not be stored explicitly. Store the sparse finite element matrix A. Then when you want to "apply A^{-1}", solve with the sparse matrix.<o:p></o:p></p>
</div>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <span style="color:#1F497D">** Jed, you are getting close to understand the problem related to QA.  A has to be inverted explicitly.  A^-1 has to be known entry by entry such that
 each entry in B could be assembled with A^-1 to form A’=K.  This is a requirement beyond technical issue.  This is a QA issue.</span><o:p></o:p></p>
</div>
</blockquote>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
</div>
</div>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">What does QA stand for? Can you explain why B needs the entries of A^{-1}?<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D"> </span><o:p></o:p></p>
</div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D">>> QA means quality assurance.  It is a procedure to ensure product quality.  In Eq.
</span><o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D"> </span><o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto;text-indent:.5in">
<span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D">K=A’=ASSEMBLE_ij (A^-1_ij)+ ASSEMBLE_i’j’(B_i’j’)</span><o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D">               
</span><o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto;text-indent:.5in">
<span style="font-size:11.0pt;font-family:"Calibri","sans-serif";color:#1F497D">Entry B_i’j’ and A^-1_ij may or may not locate at the same row and col.  That why we need explicitly each entry in B_i’j’ and A^-1_ij to assemble K.  The big picture is that K is
 the final sparse matrix we need to solve K*x=A’*x=b.  However, K indexed by (s,t) needs to be constructed in terms of dense matrix A and sparse matrix B using index sets (i,j) and (i’,j’). 
</span><o:p></o:p></p>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
</div>
</div>
</body>
</html>