如何从 scipy LinearOperator 获取 numpy 数组？

Question

我在某个程序包中构建了一个 LinearOperator。我想计算一个 iLU 预处理器并在 scipy 求解器中使用它。 问题是用于预处理器计算的输入对象的类型。如果你想使用“spilu”函数，你应该在输入中使用 numpy 数组，但我有一个 LinearOperator！ 因此，如何将 LinearOperator 转换为 numpy 数组？或者是否存在其他计算 iLU 预处理器的方法？

Answer 1

获得与LinearOperator 关联的矩阵的一种方法是将其乘以单位矩阵。

在这个例子中，op 是一个形状为 (3, 3) 的LinearOperator：

In [103]: op
Out[103]: <3x3 MyOperator with dtype=int64>

这是与op相关的实际矩阵：

In [104]: op * np.eye(op.shape[1], dtype=op.dtype)
Out[104]: 
array([[1, 2, 0],
       [3, 4, 5],
       [0, 6, 7]])

警告！ np.eye() 创建一个 dense 数组，上面的乘法返回一个 dense numpy 数组。如果您的LinearOperator 的形状太大，您可能会耗尽内存。

从LinearOperator 到 稀疏 矩阵而不生成中间密集数组可能是可能的，但需要更多代码。在花费太多时间之前，请检查您拥有的特定 LinearOperator 的属性和方法。它可能包含已经采用稀疏格式的内部数据。