The tensor-train (TT) decomposition expresses a tensor in a data-sparse format used in molecular simulations, high-order correlation functions, and optimization. In this paper, we propose four parallelizable algorithms that compute the TT format from various tensor inputs: (1) Parallel-TTSVD for traditional format, (2) PSTT and its variants for streaming data, (3) Tucker2TT for Tucker format, and (4) TT-fADI for solutions of Sylvester tensor equations. We provide theoretical guarantees of accuracy, parallelization methods, scaling analysis, and numerical results. For example, for a $d$-dimension tensor in $\mathbb{R}^{n\times\dots\times n}$, a two-sided sketching algorithm PSTT2 is shown to have a memory complexity of $\mathcal{O}(n^{\lfloor d/2 \rfloor})$, improving upon $\mathcal{O}(n^{d-1})$ from previous algorithms.
翻译:压力- 压力- 电解分解( TT) 是以分子模拟、 高阶相关功能和优化中所使用的数据分析格式表示一个微粒。 在本文中, 我们建议了四种可平行的算法, 计算TT格式来自各种压力输入:(1) 传统格式的平行- TTSVD, (2) PSTT 及其流数据变量, (3) Tucker 格式的 Tucker2TTTT, 以及 (4) TT- fADI 用于 Sylvester 方程式的解决方案。 我们提供了精确性、 平行方法、 缩放分析以及数字结果的理论保证。 例如, 对于以$\ mathb{ R\\\\ n\ times\ dots\timen} 计算TTF2 的双面绘图算法, 显示其记忆复杂性为 $mathcal{ O} (n ⁇ ld d/2\ rfloom} $, 改进了 $\ mathcal{ (n\ d-1} 。