Description of fast matrix multiplication algorithm: ⟨11×32×32:6546⟩

Algorithm type

24X8Y8Z8+36X7Y8Z7+4X2Y18Z2+26X4Y12Z4+12X11Y4Z4+12X7Y8Z4+12X4Y8Z7+12X4Y4Z11+6X3Y12Z4+2X4Y12Z2+4X2Y12Z4+2X3Y12Z2+6X8Y4Z4+80X4Y8Z4+6X4Y4Z8+24X2Y12Z2+12X4Y8Z3+16X9Y3Z2+18X6Y6Z2+12X4Y8Z2+16X3Y9Z2+12X3Y8Z3+8X2Y8Z4+4X2Y6Z6+24X9Y3Z+X9YZ3+24X6Y6Z+2X5Y6Z2+24X3Y9Z+4X3Y8Z2+32X3Y6Z4+X3YZ9+3X2Y9Z2+8X2Y8Z3+X9Y2Z+12X6Y4Z2+5X4Y6Z2+334X4Y4Z4+16X3Y3Z6+32X2Y8Z2+8X2Y6Z4+8X2Y4Z6+10X9YZ+X6Y4Z+19X6Y3Z2+X6Y2Z3+4X5Y4Z2+42X4Y4Z3+80X3Y6Z2+54X3Y4Z4+2X3Y2Z6+8X2Y4Z5+3X2Y3Z6+29XY9Z+XYZ9+24X6Y3Z+90X6Y2Z2+X6YZ3+98X4Y4Z2+49X3Y6Z+42X3Y4Z3+240X2Y6Z2+132X2Y4Z4+94X2Y2Z6+18X6Y2Z+32X5Y2Z2+7X4Y4Z+3X4Y3Z2+34X3Y4Z2+25X3Y3Z3+32X2Y6Z+28X2Y4Z3+28X2Y2Z5+46XY6Z2+2XY2Z6+24X6YZ+76X4Y2Z2+2X3Y4Z+16X3Y3Z2+3X3Y2Z3+694X2Y4Z2+46X2Y2Z4+174XY6Z+7XYZ6+21X4Y2Z+59X3Y3Z+20X3Y2Z2+12X3YZ3+154X2Y4Z+3X2Y3Z2+8X2Y2Z3+124XY4Z2+30XY3Z3+14XY2Z4+14X4YZ+125X3Y2Z+7X3YZ2+35X2Y3Z+691X2Y2Z2+15X2YZ3+260XY4Z+19XY3Z2+98XY2Z3+124X3YZ+239X2Y2Z+7X2YZ2+159XY3Z+252XY2Z2+123XYZ3+100X2YZ+402XY2Z+75XYZ2+130XYZ24X8Y8Z836X7Y8Z74X2Y18Z226X4Y12Z412X11Y4Z412X7Y8Z412X4Y8Z712X4Y4Z116X3Y12Z42X4Y12Z24X2Y12Z42X3Y12Z26X8Y4Z480X4Y8Z46X4Y4Z824X2Y12Z212X4Y8Z316X9Y3Z218X6Y6Z212X4Y8Z216X3Y9Z212X3Y8Z38X2Y8Z44X2Y6Z624X9Y3ZX9YZ324X6Y6Z2X5Y6Z224X3Y9Z4X3Y8Z232X3Y6Z4X3YZ93X2Y9Z28X2Y8Z3X9Y2Z12X6Y4Z25X4Y6Z2334X4Y4Z416X3Y3Z632X2Y8Z28X2Y6Z48X2Y4Z610X9YZX6Y4Z19X6Y3Z2X6Y2Z34X5Y4Z242X4Y4Z380X3Y6Z254X3Y4Z42X3Y2Z68X2Y4Z53X2Y3Z629XY9ZXYZ924X6Y3Z90X6Y2Z2X6YZ398X4Y4Z249X3Y6Z42X3Y4Z3240X2Y6Z2132X2Y4Z494X2Y2Z618X6Y2Z32X5Y2Z27X4Y4Z3X4Y3Z234X3Y4Z225X3Y3Z332X2Y6Z28X2Y4Z328X2Y2Z546XY6Z22XY2Z624X6YZ76X4Y2Z22X3Y4Z16X3Y3Z23X3Y2Z3694X2Y4Z246X2Y2Z4174XY6Z7XYZ621X4Y2Z59X3Y3Z20X3Y2Z212X3YZ3154X2Y4Z3X2Y3Z28X2Y2Z3124XY4Z230XY3Z314XY2Z414X4YZ125X3Y2Z7X3YZ235X2Y3Z691X2Y2Z215X2YZ3260XY4Z19XY3Z298XY2Z3124X3YZ239X2Y2Z7X2YZ2159XY3Z252XY2Z2123XYZ3100X2YZ402XY2Z75XYZ2130XYZ24*X^8*Y^8*Z^8+36*X^7*Y^8*Z^7+4*X^2*Y^18*Z^2+26*X^4*Y^12*Z^4+12*X^11*Y^4*Z^4+12*X^7*Y^8*Z^4+12*X^4*Y^8*Z^7+12*X^4*Y^4*Z^11+6*X^3*Y^12*Z^4+2*X^4*Y^12*Z^2+4*X^2*Y^12*Z^4+2*X^3*Y^12*Z^2+6*X^8*Y^4*Z^4+80*X^4*Y^8*Z^4+6*X^4*Y^4*Z^8+24*X^2*Y^12*Z^2+12*X^4*Y^8*Z^3+16*X^9*Y^3*Z^2+18*X^6*Y^6*Z^2+12*X^4*Y^8*Z^2+16*X^3*Y^9*Z^2+12*X^3*Y^8*Z^3+8*X^2*Y^8*Z^4+4*X^2*Y^6*Z^6+24*X^9*Y^3*Z+X^9*Y*Z^3+24*X^6*Y^6*Z+2*X^5*Y^6*Z^2+24*X^3*Y^9*Z+4*X^3*Y^8*Z^2+32*X^3*Y^6*Z^4+X^3*Y*Z^9+3*X^2*Y^9*Z^2+8*X^2*Y^8*Z^3+X^9*Y^2*Z+12*X^6*Y^4*Z^2+5*X^4*Y^6*Z^2+334*X^4*Y^4*Z^4+16*X^3*Y^3*Z^6+32*X^2*Y^8*Z^2+8*X^2*Y^6*Z^4+8*X^2*Y^4*Z^6+10*X^9*Y*Z+X^6*Y^4*Z+19*X^6*Y^3*Z^2+X^6*Y^2*Z^3+4*X^5*Y^4*Z^2+42*X^4*Y^4*Z^3+80*X^3*Y^6*Z^2+54*X^3*Y^4*Z^4+2*X^3*Y^2*Z^6+8*X^2*Y^4*Z^5+3*X^2*Y^3*Z^6+29*X*Y^9*Z+X*Y*Z^9+24*X^6*Y^3*Z+90*X^6*Y^2*Z^2+X^6*Y*Z^3+98*X^4*Y^4*Z^2+49*X^3*Y^6*Z+42*X^3*Y^4*Z^3+240*X^2*Y^6*Z^2+132*X^2*Y^4*Z^4+94*X^2*Y^2*Z^6+18*X^6*Y^2*Z+32*X^5*Y^2*Z^2+7*X^4*Y^4*Z+3*X^4*Y^3*Z^2+34*X^3*Y^4*Z^2+25*X^3*Y^3*Z^3+32*X^2*Y^6*Z+28*X^2*Y^4*Z^3+28*X^2*Y^2*Z^5+46*X*Y^6*Z^2+2*X*Y^2*Z^6+24*X^6*Y*Z+76*X^4*Y^2*Z^2+2*X^3*Y^4*Z+16*X^3*Y^3*Z^2+3*X^3*Y^2*Z^3+694*X^2*Y^4*Z^2+46*X^2*Y^2*Z^4+174*X*Y^6*Z+7*X*Y*Z^6+21*X^4*Y^2*Z+59*X^3*Y^3*Z+20*X^3*Y^2*Z^2+12*X^3*Y*Z^3+154*X^2*Y^4*Z+3*X^2*Y^3*Z^2+8*X^2*Y^2*Z^3+124*X*Y^4*Z^2+30*X*Y^3*Z^3+14*X*Y^2*Z^4+14*X^4*Y*Z+125*X^3*Y^2*Z+7*X^3*Y*Z^2+35*X^2*Y^3*Z+691*X^2*Y^2*Z^2+15*X^2*Y*Z^3+260*X*Y^4*Z+19*X*Y^3*Z^2+98*X*Y^2*Z^3+124*X^3*Y*Z+239*X^2*Y^2*Z+7*X^2*Y*Z^2+159*X*Y^3*Z+252*X*Y^2*Z^2+123*X*Y*Z^3+100*X^2*Y*Z+402*X*Y^2*Z+75*X*Y*Z^2+130*X*Y*Z

Algorithm definition

The algorithm ⟨11×32×32:6546⟩ could be constructed using the following decomposition:

⟨11×32×32:6546⟩ = ⟨3×8×8:145⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨3×8×8:145⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨3×8×8:145⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨3×8×8:145⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨3×8×8:145⟩ + ⟨3×8×8:145⟩ + ⟨3×8×8:145⟩ + ⟨3×8×8:145⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨3×8×8:145⟩ + ⟨3×8×8:145⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨4×8×8:182⟩ + ⟨4×8×8:182⟩.

This decomposition is defined by the following equality:

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3_4C_13_5C_13_6C_13_7C_14_4C_14_5C_14_6C_14_7C_15_4C_15_5C_15_6C_15_7C_16_4C_16_5C_16_6C_16_7

N.B.: for any matrices A, B and C such that the expression Tr(Mul(A,B,C)) is defined, one can construct several trilinear homogeneous polynomials P(A,B,C) such that P(A,B,C)=Tr(Mul(A,B,C)) (P(A,B,C) variables are A,B and C's coefficients). Each trilinear P expression encodes a matrix multiplication algorithm: the coefficient in C_i_j of P(A,B,C) is the (i,j)-th entry of the matrix product Mul(A,B)=Transpose(C).

Algorithm description

These encodings are given in compressed text format using the maple computer algebra system. In each cases, the last line could be understood as a description of the encoding with respect to classical matrix multiplication algorithm. As these outputs are structured, one can construct easily a parser to its favorite format using the maple documentation without this software.


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