Quale libreria numerica utilizzare per il porting da Matlab a C++?

Question

Attualmente sto prototipando alcuni algoritmi in Matlab che si basano su matrix, DSP, statistiche e funzionalità di analisi delle immagini.

Alcuni esempi di quello che posso avere bisogno:

• autovettori
• convoluzione in 2D e 3D
• FFT
• Short Time Fourier Transform
• trasformata di Hilbert
• Chebyshev polinomi
• filtro passa basso
• numeri gaussiana multivariata casuali
• Kmeans

Più tardi ho bisogno di implementare questi algoritmi in C++.

Ho anche una licenza per le Ricette Numeriche in C++, che mi piace perché è ben documentata e ha una grande varietà di algoritmi. Ho anche trovato una classe che aiuta con il wrapping delle funzioni NR in MEX: nr3matlab.h. Quindi, usando questa classe dovrei essere in grado di generare wrapper che mi permettano di chiamare funzioni NR da Matlab. Questo è molto importante per me, in modo che possa controllare ogni passaggio durante il porting da Matlab a C++. Tuttavia Numerical Recipes in C++ hanno alcuni importanti inconvenienti:

• algoritmi implementati in modo semplice, e non necessariamente molto efficienti manner
• non filettati

Sono quindi considerando se usare un'altra libreria numerica. La biblioteca ideale dovrebbe:

• essere di ampia portata e funzionalità possibile
• essere ben documentato
• (avere il supporto commerciale)
• hanno già fatto involucri Matlab
• molto robuste
• molto efficiente
• filettato
• (avere un'implementazione GPU che può essere attivata sul posto della CPU con un "interruttore")

Quale biblioteca numerica (librerie) suggerisce?

Grazie in anticipo per eventuali risposte!

Answer 1

In realtà si dovrebbe dare un'occhiata a openCV.

Sebbene il suo primo obiettivo sia la visione computerizzata/l'elaborazione delle immagini, questa libreria ha molti strumenti di algebra lineare (quasi tutto ciò che si richiede). All'inizio, questa libreria è stata implementata da Intel, con molta attenzione alle prestazioni. Può gestire multi-thread, IPP, ... La sintassi è piuttosto semplice da usare rispetto alla solita libreria C++.

Si dovrebbe dare un'occhiata a questo cheat sheet. La sintassi è stata modificata dalla versione 2.0 per simulare il MATLAB. Questa libreria è ampiamente utilizzata e ben attiva (ultimo grande aggiornamento di agosto 2011).

Answer 2

NAG potrebbe essere una buona opzione. Carichi di istituzioni finanziarie lo usano nelle loro librerie matematiche. Non ho un'implementazione GPU, però, quando l'ho usata per l'ultima volta.

Answer 3

Hai un elenco piuttosto lungo di requisiti e potrebbe essere difficile includerli tutti con una singola libreria.

Per le transizioni generali da Matlab a C++, posso raccomandare altamente Armadillo che è una libreria di C++ basata su modelli con un focus sull'algebra lineare --- e un dato di fatto su come semplificare la scrittura di espressioni simili a Matlab. È una prestazione molto buona, è molto ben documentata e attivamente mantenuta. Potresti iniziare da lì e provare a compilare i pezzi mancanti per il tuo compito.

Answer 4

c'è anche la libreria Eigen: http://eigen.tuxfamily.org ma è usata principalmente come parte di un quadro più ampio. Offre un'algebra di base (e un po 'più complessa)