Polylab is a MATLAB toolbox for multivariate polynomial scalars and polynomial matrices with a unified symbolic-numeric interface across CPU and GPU-oriented backends. The software exposes three aligned classes: MPOLY for CPU execution, MPOLY_GPU as a legacy GPU baseline, and MPOLY_HP as an improved GPU-oriented implementation. Across these backends, Polylab supports polynomial construction, algebraic manipulation, simplification, matrix operations, differentiation, Jacobian and Hessian construction, LaTeX export, CPU-side LaTeX reconstruction, backend conversion, and interoperability with YALMIP and SOSTOOLS. Versions 3.0 and 3.1 add two practically important extensions: explicit variable identity and naming for safe mixed-variable expression handling, and affine-normal direction computation via automatic differentiation, MF-logDet-Exact, and MF-logDet-Stochastic. The toolbox has already been used successfully in prior research applications, and Polylab Version 3.1 adds a new geometry-oriented computational layer on top of a mature polynomial modeling core. This article documents the architecture and user-facing interface of the software, organizes its functionality by workflow, presents representative MATLAB sessions with actual outputs, and reports reproducible benchmarks. The results show that MPOLY is the right default for lightweight interactive workloads, whereas MPOLY-HP becomes advantageous for reduction-heavy simplification and medium-to-large affine-normal computation; the stochastic log-determinant variant becomes attractive in larger sparse regimes under approximation-oriented parameter choices.


翻译:Polylab是一个MATLAB工具箱,用于处理多元多项式标量与多项式矩阵,其统一符号-数值接口兼容基于CPU与GPU的后端。该软件提供三个对齐的类:MPOLY(面向CPU执行)、MPOLY_GPU(传统GPU基线)以及MPOLY_HP(改进型GPU导向实现)。在这些后端上,Polylab支持多项式构造、代数操作、简化、矩阵运算、微分、雅可比矩阵与黑塞矩阵构造、LaTeX导出、CPU端LaTeX重建、后端转换,以及与YALMIP和SOSTOOLS的互操作。版本3.0和3.1新增两项重要扩展:显式变量标识与命名机制(保障混合变量表达式的安全处理),以及基于自动微分、MF-logDet-Exact与MF-logDet-Stochastic的仿射-法向方向计算。该工具箱已在以往研究中成功应用,而Polylab 3.1版本在成熟的多项式建模核心之上新增了面向几何的计算层。本文档记录了该软件的架构与用户接口,按工作流组织其功能,呈现包含实际输出的典型MATLAB运行示例,并报告可复现的基准测试结果。结果表明,MPOLY是轻量交互工作负载的合理默认选择,而MPOLY-HP在重简化运算及中大规模仿射-法向计算中更具优势;在近似导向参数选择下,随机log-行列式变体对大规模稀疏场景具有显著吸引力。

0
下载
关闭预览

相关内容

MATLAB 是 Matrix Laboratory 的缩写,是一款由美国 MathWorks 公司出品的商业数学软件。是一种适用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
如何用latext画神经网络?这个PlotNeuralNet能帮到你
专知会员服务
26+阅读 · 2022年1月15日
TensorFlowLite:端侧机器学习框架
专知会员服务
33+阅读 · 2020年8月27日
TensorFlow Lite指南实战《TensorFlow Lite A primer》,附48页PPT
专知会员服务
70+阅读 · 2020年1月17日
【资源】PyTorch上方便好用的元学习工具包
专知
17+阅读 · 2019年9月18日
Github库分享:超全的PyTorch学习资源汇总
专知
25+阅读 · 2019年5月9日
快速上手笔记,PyTorch模型训练实用教程(附代码)
干货| PyTorch相比TensorFlow,存在哪些自身优势?
全球人工智能
15+阅读 · 2017年10月4日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
1+阅读 · 今天15:00
21世纪的无人机战争
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:05
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
2+阅读 · 今天13:51
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
7+阅读 · 6月21日
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
5+阅读 · 6月21日
相关VIP内容
如何用latext画神经网络?这个PlotNeuralNet能帮到你
专知会员服务
26+阅读 · 2022年1月15日
TensorFlowLite:端侧机器学习框架
专知会员服务
33+阅读 · 2020年8月27日
TensorFlow Lite指南实战《TensorFlow Lite A primer》,附48页PPT
专知会员服务
70+阅读 · 2020年1月17日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员