Description of fast matrix multiplication algorithm: ⟨16×19×21:3800⟩

Algorithm type

X14Y14Z16+X13Y10Z13+X8Y13Z8+X8Y12Z8+7X8Y8Z8+3X8Y7Z7+2X8Y6Z8+2X7Y7Z8+2X6Y8Z8+X8Y7Z6+X8Y5Z8+3X8Y6Z6+3X7Y6Z7+2X6Y6Z8+X11Y4Z4+X7Y6Z6+X6Y6Z7+X5Y7Z7+X8Y3Z7+5X7Y5Z6+X7Y4Z7+X6Y5Z7+X11Y3Z3+X7Y3Z7+X4Y6Z7+X4Y3Z10+X11Y2Z3+X7Y3Z6+X5Y4Z7+X4Y9Z3+8X4Y8Z4+33X4Y6Z6+X4Y3Z9+X8Y4Z3+X4Y8Z3+23X4Y7Z4+64X4Y6Z5+2X4Y4Z7+X3Y9Z3+3X2Y11Z2+4X4Y7Z3+12X4Y6Z4+2X4Y3Z7+2X2Y10Z2+48X2Y6Z6+4X4Y5Z4+X4Y3Z6+X3Y3Z7+X2Y9Z2+4X2Y7Z4+96X2Y6Z5+3X6Y4Z2+4X4Y6Z2+140X4Y4Z4+X4Y2Z6+4X3Y6Z3+2X3Y3Z6+2X2Y9Z+X2Y8Z2+2X2Y4Z6+3X6Y3Z2+2X5Y4Z2+5X4Y4Z3+31X4Y3Z4+5X3Y4Z4+2X3Y2Z6+2X2Y8Z+3X2Y7Z2+2X2Y6Z3+2X2Y3Z6+2XY9Z+21X6Y2Z2+2X4Y4Z2+138X4Y3Z3+41X4Y2Z4+8X3Y5Z2+X3Y4Z3+30X3Y3Z4+13X2Y6Z2+19X2Y4Z4+30X2Y2Z6+4X6YZ2+2X5Y3Z+8X5Y2Z2+2X4Y4Z+2X4Y2Z3+4X4YZ4+8X3Y4Z2+5X3Y3Z3+6X2Y5Z2+4X2Y4Z3+21X2Y3Z4+2X2YZ6+2X5Y2Z+69X4Y2Z2+2X3Y3Z2+17X3Y2Z3+X3YZ4+225X2Y4Z2+326X2Y3Z3+64X2Y2Z4+26XY6Z+12XY5Z2+12X3Y2Z2+24X3YZ3+8X2Y4Z+63X2Y3Z2+17X2YZ4+12XY5Z+8XY4Z2+194XY3Z3+48X3Y2Z+12X3YZ2+2X2Y3Z+440X2Y2Z2+8XY4Z+4XY3Z2+48XY2Z3+48X3YZ+148X2Y2Z+73X2YZ2+40XY3Z+122XY2Z2+48XYZ3+164X2YZ+224XY2Z+106XYZ2+232XYZX14Y14Z16X13Y10Z13X8Y13Z8X8Y12Z87X8Y8Z83X8Y7Z72X8Y6Z82X7Y7Z82X6Y8Z8X8Y7Z6X8Y5Z83X8Y6Z63X7Y6Z72X6Y6Z8X11Y4Z4X7Y6Z6X6Y6Z7X5Y7Z7X8Y3Z75X7Y5Z6X7Y4Z7X6Y5Z7X11Y3Z3X7Y3Z7X4Y6Z7X4Y3Z10X11Y2Z3X7Y3Z6X5Y4Z7X4Y9Z38X4Y8Z433X4Y6Z6X4Y3Z9X8Y4Z3X4Y8Z323X4Y7Z464X4Y6Z52X4Y4Z7X3Y9Z33X2Y11Z24X4Y7Z312X4Y6Z42X4Y3Z72X2Y10Z248X2Y6Z64X4Y5Z4X4Y3Z6X3Y3Z7X2Y9Z24X2Y7Z496X2Y6Z53X6Y4Z24X4Y6Z2140X4Y4Z4X4Y2Z64X3Y6Z32X3Y3Z62X2Y9ZX2Y8Z22X2Y4Z63X6Y3Z22X5Y4Z25X4Y4Z331X4Y3Z45X3Y4Z42X3Y2Z62X2Y8Z3X2Y7Z22X2Y6Z32X2Y3Z62XY9Z21X6Y2Z22X4Y4Z2138X4Y3Z341X4Y2Z48X3Y5Z2X3Y4Z330X3Y3Z413X2Y6Z219X2Y4Z430X2Y2Z64X6YZ22X5Y3Z8X5Y2Z22X4Y4Z2X4Y2Z34X4YZ48X3Y4Z25X3Y3Z36X2Y5Z24X2Y4Z321X2Y3Z42X2YZ62X5Y2Z69X4Y2Z22X3Y3Z217X3Y2Z3X3YZ4225X2Y4Z2326X2Y3Z364X2Y2Z426XY6Z12XY5Z212X3Y2Z224X3YZ38X2Y4Z63X2Y3Z217X2YZ412XY5Z8XY4Z2194XY3Z348X3Y2Z12X3YZ22X2Y3Z440X2Y2Z28XY4Z4XY3Z248XY2Z348X3YZ148X2Y2Z73X2YZ240XY3Z122XY2Z248XYZ3164X2YZ224XY2Z106XYZ2232XYZX^14*Y^14*Z^16+X^13*Y^10*Z^13+X^8*Y^13*Z^8+X^8*Y^12*Z^8+7*X^8*Y^8*Z^8+3*X^8*Y^7*Z^7+2*X^8*Y^6*Z^8+2*X^7*Y^7*Z^8+2*X^6*Y^8*Z^8+X^8*Y^7*Z^6+X^8*Y^5*Z^8+3*X^8*Y^6*Z^6+3*X^7*Y^6*Z^7+2*X^6*Y^6*Z^8+X^11*Y^4*Z^4+X^7*Y^6*Z^6+X^6*Y^6*Z^7+X^5*Y^7*Z^7+X^8*Y^3*Z^7+5*X^7*Y^5*Z^6+X^7*Y^4*Z^7+X^6*Y^5*Z^7+X^11*Y^3*Z^3+X^7*Y^3*Z^7+X^4*Y^6*Z^7+X^4*Y^3*Z^10+X^11*Y^2*Z^3+X^7*Y^3*Z^6+X^5*Y^4*Z^7+X^4*Y^9*Z^3+8*X^4*Y^8*Z^4+33*X^4*Y^6*Z^6+X^4*Y^3*Z^9+X^8*Y^4*Z^3+X^4*Y^8*Z^3+23*X^4*Y^7*Z^4+64*X^4*Y^6*Z^5+2*X^4*Y^4*Z^7+X^3*Y^9*Z^3+3*X^2*Y^11*Z^2+4*X^4*Y^7*Z^3+12*X^4*Y^6*Z^4+2*X^4*Y^3*Z^7+2*X^2*Y^10*Z^2+48*X^2*Y^6*Z^6+4*X^4*Y^5*Z^4+X^4*Y^3*Z^6+X^3*Y^3*Z^7+X^2*Y^9*Z^2+4*X^2*Y^7*Z^4+96*X^2*Y^6*Z^5+3*X^6*Y^4*Z^2+4*X^4*Y^6*Z^2+140*X^4*Y^4*Z^4+X^4*Y^2*Z^6+4*X^3*Y^6*Z^3+2*X^3*Y^3*Z^6+2*X^2*Y^9*Z+X^2*Y^8*Z^2+2*X^2*Y^4*Z^6+3*X^6*Y^3*Z^2+2*X^5*Y^4*Z^2+5*X^4*Y^4*Z^3+31*X^4*Y^3*Z^4+5*X^3*Y^4*Z^4+2*X^3*Y^2*Z^6+2*X^2*Y^8*Z+3*X^2*Y^7*Z^2+2*X^2*Y^6*Z^3+2*X^2*Y^3*Z^6+2*X*Y^9*Z+21*X^6*Y^2*Z^2+2*X^4*Y^4*Z^2+138*X^4*Y^3*Z^3+41*X^4*Y^2*Z^4+8*X^3*Y^5*Z^2+X^3*Y^4*Z^3+30*X^3*Y^3*Z^4+13*X^2*Y^6*Z^2+19*X^2*Y^4*Z^4+30*X^2*Y^2*Z^6+4*X^6*Y*Z^2+2*X^5*Y^3*Z+8*X^5*Y^2*Z^2+2*X^4*Y^4*Z+2*X^4*Y^2*Z^3+4*X^4*Y*Z^4+8*X^3*Y^4*Z^2+5*X^3*Y^3*Z^3+6*X^2*Y^5*Z^2+4*X^2*Y^4*Z^3+21*X^2*Y^3*Z^4+2*X^2*Y*Z^6+2*X^5*Y^2*Z+69*X^4*Y^2*Z^2+2*X^3*Y^3*Z^2+17*X^3*Y^2*Z^3+X^3*Y*Z^4+225*X^2*Y^4*Z^2+326*X^2*Y^3*Z^3+64*X^2*Y^2*Z^4+26*X*Y^6*Z+12*X*Y^5*Z^2+12*X^3*Y^2*Z^2+24*X^3*Y*Z^3+8*X^2*Y^4*Z+63*X^2*Y^3*Z^2+17*X^2*Y*Z^4+12*X*Y^5*Z+8*X*Y^4*Z^2+194*X*Y^3*Z^3+48*X^3*Y^2*Z+12*X^3*Y*Z^2+2*X^2*Y^3*Z+440*X^2*Y^2*Z^2+8*X*Y^4*Z+4*X*Y^3*Z^2+48*X*Y^2*Z^3+48*X^3*Y*Z+148*X^2*Y^2*Z+73*X^2*Y*Z^2+40*X*Y^3*Z+122*X*Y^2*Z^2+48*X*Y*Z^3+164*X^2*Y*Z+224*X*Y^2*Z+106*X*Y*Z^2+232*X*Y*Z

Algorithm definition

The algorithm ⟨16×19×21:3800⟩ could be constructed using the following decomposition:

⟨16×19×21:3800⟩ = ⟨8×10×12:636⟩ + ⟨8×10×9:489⟩ + ⟨8×9×12:560⟩ + ⟨8×10×12:636⟩ + ⟨8×9×12:560⟩ + ⟨8×10×9:489⟩ + ⟨8×9×9:430⟩.

This decomposition is defined by the following equality:

TraceMulA_1_1A_1_2A_1_3A_1_4A_1_5A_1_6A_1_7A_1_8A_1_9A_1_10A_1_11A_1_12A_1_13A_1_14A_1_15A_1_16A_1_17A_1_18A_1_19A_2_1A_2_2A_2_3A_2_4A_2_5A_2_6A_2_7A_2_8A_2_9A_2_10A_2_11A_2_12A_2_13A_2_14A_2_15A_2_16A_2_17A_2_18A_2_19A_3_1A_3_2A_3_3A_3_4A_3_5A_3_6A_3_7A_3_8A_3_9A_3_10A_3_11A_3_12A_3_13A_3_14A_3_15A_3_16A_3_17A_3_18A_3_19A_4_1A_4_2A_4_3A_4_4A_4_5A_4_6A_4_7A_4_8A_4_9A_4_10A_4_11A_4_12A_4_13A_4_14A_4_15A_4_16A_4_17A_4_18A_4_19A_5_1A_5_2A_5_3A_5_4A_5_5A_5_6A_5_7A_5_8A_5_9A_5_10A_5_11A_5_12A_5_13A_5_14A_5_15A_5_16A_5_17A_5_18A_5_19A_6_1A_6_2A_6_3A_6_4A_6_5A_6_6A_6_7A_6_8A_6_9A_6_10A_6_11A_6_12A_6_13A_6_14A_6_15A_6_16A_6_17A_6_18A_6_19A_7_1A_7_2A_7_3A_7_4A_7_5A_7_6A_7_7A_7_8A_7_9A_7_10A_7_11A_7_12A_7_13A_7_14A_7_15A_7_16A_7_17A_7_18A_7_19A_8_1A_8_2A_8_3A_8_4A_8_5A_8_6A_8_7A_8_8A_8_9A_8_10A_8_11A_8_12A_8_13A_8_14A_8_15A_8_16A_8_17A_8_18A_8_19A_9_1A_9_2A_9_3A_9_4A_9_5A_9_6A_9_7A_9_8A_9_9A_9_10A_9_11A_9_12A_9_13A_9_14A_9_15A_9_16A_9_17A_9_18A_9_19A_10_1A_10_2A_10_3A_10_4A_10_5A_10_6A_10_7A_10_8A_10_9A_10_10A_10_11A_10_12A_10_13A_10_14A_10_15A_10_16A_10_17A_10_18A_10_19A_11_1A_11_2A_11_3A_11_4A_11_5A_11_6A_11_7A_11_8A_11_9A_11_10A_11_11A_11_12A_11_13A_11_14A_11_15A_11_16A_11_17A_11_18A_11_19A_12_1A_12_2A_12_3A_12_4A_12_5A_12_6A_12_7A_12_8A_12_9A_12_10A_12_11A_12_12A_12_13A_12_14A_12_15A_12_16A_12_17A_12_18A_12_19A_13_1A_13_2A_13_3A_13_4A_13_5A_13_6A_13_7A_13_8A_13_9A_13_10A_13_11A_13_12A_13_13A_13_14A_13_15A_13_16A_13_17A_13_18A_13_19A_14_1A_14_2A_14_3A_14_4A_14_5A_14_6A_14_7A_14_8A_14_9A_14_10A_14_11A_14_12A_14_13A_14_14A_14_15A_14_16A_14_17A_14_18A_14_19A_15_1A_15_2A_15_3A_15_4A_15_5A_15_6A_15_7A_15_8A_15_9A_15_10A_15_11A_15_12A_15_13A_15_14A_15_15A_15_16A_15_17A_15_18A_15_19A_16_1A_16_2A_16_3A_16_4A_16_5A_16_6A_16_7A_16_8A_16_9A_16_10A_16_11A_16_12A_16_13A_16_14A_16_15A_16_16A_16_17A_16_18A_16_19B_1_1B_1_2B_1_3B_1_4B_1_5B_1_6B_1_7B_1_8B_1_9B_1_10B_1_11B_1_12B_1_13B_1_14B_1_15B_1_16B_1_17B_1_18B_1_19B_1_20B_1_21B_2_1B_2_2B_2_3B_2_4B_2_5B_2_6B_2_7B_2_8B_2_9B_2_10B_2_11B_2_12B_2_13B_2_14B_2_15B_2_16B_2_17B_2_18B_2_19B_2_20B_2_21B_3_1B_3_2B_3_3B_3_4B_3_5B_3_6B_3_7B_3_8B_3_9B_3_10B_3_11B_3_12B_3_13B_3_14B_3_15B_3_16B_3_17B_3_18B_3_19B_3_20B_3_21B_4_1B_4_2B_4_3B_4_4B_4_5B_4_6B_4_7B_4_8B_4_9B_4_10B_4_11B_4_12B_4_13B_4_14B_4_15B_4_16B_4_17B_4_18B_4_19B_4_20B_4_21B_5_1B_5_2B_5_3B_5_4B_5_5B_5_6B_5_7B_5_8B_5_9B_5_10B_5_11B_5_12B_5_13B_5_14B_5_15B_5_16B_5_17B_5_18B_5_19B_5_20B_5_21B_6_1B_6_2B_6_3B_6_4B_6_5B_6_6B_6_7B_6_8B_6_9B_6_10B_6_11B_6_12B_6_13B_6_14B_6_15B_6_16B_6_17B_6_18B_6_19B_6_20B_6_21B_7_1B_7_2B_7_3B_7_4B_7_5B_7_6B_7_7B_7_8B_7_9B_7_10B_7_11B_7_12B_7_13B_7_14B_7_15B_7_16B_7_17B_7_18B_7_19B_7_20B_7_21B_8_1B_8_2B_8_3B_8_4B_8_5B_8_6B_8_7B_8_8B_8_9B_8_10B_8_11B_8_12B_8_13B_8_14B_8_15B_8_16B_8_17B_8_18B_8_19B_8_20B_8_21B_9_1B_9_2B_9_3B_9_4B_9_5B_9_6B_9_7B_9_8B_9_9B_9_10B_9_11B_9_12B_9_13B_9_14B_9_15B_9_16B_9_17B_9_18B_9_19B_9_20B_9_21B_10_1B_10_2B_10_3B_10_4B_10_5B_10_6B_10_7B_10_8B_10_9B_10_10B_10_11B_10_12B_10_13B_10_14B_10_15B_10_16B_10_17B_10_18B_10_19B_10_20B_10_21B_11_1B_11_2B_11_3B_11_4B_11_5B_11_6B_11_7B_11_8B_11_9B_11_10B_11_11B_11_12B_11_13B_11_14B_11_15B_11_16B_11_17B_11_18B_11_19B_11_20B_11_21B_12_1B_12_2B_12_3B_12_4B_12_5B_12_6B_12_7B_12_8B_12_9B_12_10B_12_11B_12_12B_12_13B_12_14B_12_15B_12_16B_12_17B_12_18B_12_19B_12_20B_12_21B_13_1B_13_2B_13_3B_13_4B_13_5B_13_6B_13_7B_13_8B_13_9B_13_10B_13_11B_13_12B_13_13B_13_14B_13_15B_13_16B_13_17B_13_18B_13_19B_13_20B_13_21B_14_1B_14_2B_14_3B_14_4B_14_5B_14_6B_14_7B_14_8B_14_9B_14_10B_14_11B_14_12B_14_13B_14_14B_14_15B_14_16B_14_17B_14_18B_14_19B_14_20B_14_21B_15_1B_15_2B_15_3B_15_4B_15_5B_15_6B_15_7B_15_8B_15_9B_15_10B_15_11B_15_12B_15_13B_15_14B_15_15B_15_16B_15_17B_15_18B_15_19B_15_20B_15_21B_16_1B_16_2B_16_3B_16_4B_16_5B_16_6B_16_7B_16_8B_16_9B_16_10B_16_11B_16_12B_16_13B_16_14B_16_15B_16_16B_16_17B_16_18B_16_19B_16_20B_16_21B_17_1B_17_2B_17_3B_17_4B_17_5B_17_6B_17_7B_17_8B_17_9B_17_10B_17_11B_17_12B_17_13B_17_14B_17_15B_17_16B_17_17B_17_18B_17_19B_17_20B_17_21B_18_1B_18_2B_18_3B_18_4B_18_5B_18_6B_18_7B_18_8B_18_9B_18_10B_18_11B_18_12B_18_13B_18_14B_18_15B_18_16B_18_17B_18_18B_18_19B_18_20B_18_21B_19_1B_19_2B_19_3B_19_4B_19_5B_19_6B_19_7B_19_8B_19_9B_19_10B_19_11B_19_12B_19_13B_19_14B_19_15B_19_16B_19_17B_19_18B_19_19B_19_20B_19_21C_1_1C_1_2C_1_3C_1_4C_1_5C_1_6C_1_7C_1_8C_1_9C_1_10C_1_11C_1_12C_1_13C_1_14C_1_15C_1_16C_2_1C_2_2C_2_3C_2_4C_2_5C_2_6C_2_7C_2_8C_2_9C_2_10C_2_11C_2_12C_2_13C_2_14C_2_15C_2_16C_3_1C_3_2C_3_3C_3_4C_3_5C_3_6C_3_7C_3_8C_3_9C_3_10C_3_11C_3_12C_3_13C_3_14C_3_15C_3_16C_4_1C_4_2C_4_3C_4_4C_4_5C_4_6C_4_7C_4_8C_4_9C_4_10C_4_11C_4_12C_4_13C_4_14C_4_15C_4_16C_5_1C_5_2C_5_3C_5_4C_5_5C_5_6C_5_7C_5_8C_5_9C_5_10C_5_11C_5_12C_5_13C_5_14C_5_15C_5_16C_6_1C_6_2C_6_3C_6_4C_6_5C_6_6C_6_7C_6_8C_6_9C_6_10C_6_11C_6_12C_6_13C_6_14C_6_15C_6_16C_7_1C_7_2C_7_3C_7_4C_7_5C_7_6C_7_7C_7_8C_7_9C_7_10C_7_11C_7_12C_7_13C_7_14C_7_15C_7_16C_8_1C_8_2C_8_3C_8_4C_8_5C_8_6C_8_7C_8_8C_8_9C_8_10C_8_11C_8_12C_8_13C_8_14C_8_15C_8_16C_9_1C_9_2C_9_3C_9_4C_9_5C_9_6C_9_7C_9_8C_9_9C_9_1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9, 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12, 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12, [[B_2_1,B_2_2,B_2_4,B_2_13,B_2_14,B_2_5,B_2_16,B_2_17,B_2_18,B_2_19,B_2_20,B_2_21],[B_11_1,B_11_2,B_11_4,B_11_13,B_11_14,B_11_5,B_11_16,B_11_17,B_11_18,B_11_19,B_11_20,B_11_21],[B_12_1,B_12_2,B_12_4,B_12_13,B_12_14,B_12_5,B_12_16,B_12_17,B_12_18,B_12_19,B_12_20,B_12_21],[B_3_1,B_3_2,B_3_4,B_3_13,B_3_14,B_3_5,B_3_16,B_3_17,B_3_18,B_3_19,B_3_20,B_3_21],[B_14_1,B_14_2,B_14_4,B_14_13,B_14_14,B_14_5,B_14_16,B_14_17,B_14_18,B_14_19,B_14_20,B_14_21],[B_15_1,B_15_2,B_15_4,B_15_13,B_15_14,B_15_5,B_15_16,B_15_17,B_15_18,B_15_19,B_15_20,B_15_21],[B_16_1,B_16_2,B_16_4,B_16_13,B_16_14,B_16_5,B_16_16,B_16_17,B_16_18,B_16_19,B_16_20,B_16_21],[B_17_1,B_17_2,B_17_4,B_17_13,B_17_14,B_17_5,B_17_16,B_17_17,B_17_18,B_17_19,B_17_20,B_17_21],[B_18_1,B_18_2,B_18_4,B_18_13,B_18_14,B_18_5,B_18_16,B_18_17,B_18_18,B_18_19,B_18_20,B_18_21],[B_19_1,B_19_2,B_19_4,B_19_13,B_19_14,B_19_5,B_19_16,B_19_17,B_19_18,B_19_19,B_19_20,B_19_21]]),Matrix(12, 8, 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9, [[A_5_8,A_5_9,A_5_1,A_5_10,A_5_13,A_5_4,A_5_5,A_5_6,A_5_7],[A_6_8,A_6_9,A_6_1,A_6_10,A_6_13,A_6_4,A_6_5,A_6_6,A_6_7],[A_7_8,A_7_9,A_7_1,A_7_10,A_7_13,A_7_4,A_7_5,A_7_6,A_7_7],[A_10_8,A_10_9,A_10_1,A_10_10,A_10_13,A_10_4,A_10_5,A_10_6,A_10_7],[A_1_8,A_1_9,A_1_1,A_1_10,A_1_13,A_1_4,A_1_5,A_1_6,A_1_7],[A_2_8,A_2_9,A_2_1,A_2_10,A_2_13,A_2_4,A_2_5,A_2_6,A_2_7],[A_3_8,A_3_9,A_3_1,A_3_10,A_3_13,A_3_4,A_3_5,A_3_6,A_3_7],[A_4_8,A_4_9,A_4_1,A_4_10,A_4_13,A_4_4,A_4_5,A_4_6,A_4_7]]),Matrix(9, 12, [[B_8_1-B_11_1,B_8_2-B_11_2,B_8_4-B_11_4,B_8_13-B_11_13,B_8_14-B_11_14,B_8_5-B_11_5,B_8_16-B_11_16,B_8_17-B_11_17,B_8_18-B_11_18,B_8_19-B_11_19,B_8_20-B_11_20,B_8_21-B_11_21],[B_9_1-B_12_1,B_9_2-B_12_2,B_9_4-B_12_4,B_9_13-B_12_13,B_9_14-B_12_14,B_9_5-B_12_5,B_9_16-B_12_16,B_9_17-B_12_17,B_9_18-B_12_18,B_9_19-B_12_19,B_9_20-B_12_20,B_9_21-B_12_21],[B_1_1-B_3_1,B_1_2-B_3_2,B_1_4-B_3_4,B_1_13-B_3_13,B_1_14-B_3_14,B_1_5-B_3_5,B_1_16-B_3_16,B_1_17-B_3_17,B_1_18-B_3_18,B_1_19-B_3_19,B_1_20-B_3_20,B_1_21-B_3_21],[B_10_1-B_14_1,B_10_2-B_14_2,B_10_4-B_14_4,B_10_13-B_14_13,B_10_14-B_14_14,B_10_5-B_14_5,B_10_16-B_14_16,B_10_17-B_14_17,B_10_18-B_14_18,B_10_19-B_14_19,B_10_20-B_14_20,B_10_21-B_14_21],[B_13_1-B_15_1,B_13_2-B_15_2,B_13_4-B_15_4,B_13_13-B_15_13,B_13_14-B_15_14,B_13_5-B_15_5,B_13_16-B_15_16,B_13_17-B_15_17,B_13_18-B_15_18,B_13_19-B_15_19,B_13_20-B_15_20,B_13_21-B_15_21],[B_4_1-B_16_1,B_4_2-B_16_2,B_4_4-B_16_4,B_4_13-B_16_13,B_4_14-B_16_14,B_4_5-B_16_5,B_4_16-B_16_16,B_4_17-B_16_17,B_4_18-B_16_18,B_4_19-B_16_19,B_4_20-B_16_20,B_4_21-B_16_21],[B_5_1-B_17_1,B_5_2-B_17_2,B_5_4-B_17_4,B_5_13-B_17_13,B_5_14-B_17_14,B_5_5-B_17_5,B_5_16-B_17_16,B_5_17-B_17_17,B_5_18-B_17_18,B_5_19-B_17_19,B_5_20-B_17_20,B_5_21-B_17_21],[B_6_1-B_18_1,B_6_2-B_18_2,B_6_4-B_18_4,B_6_13-B_18_13,B_6_14-B_18_14,B_6_5-B_18_5,B_6_16-B_18_16,B_6_17-B_18_17,B_6_18-B_18_18,B_6_19-B_18_19,B_6_20-B_18_20,B_6_21-B_18_21],[B_7_1-B_19_1,B_7_2-B_19_2,B_7_4-B_19_4,B_7_13-B_19_13,B_7_14-B_19_14,B_7_5-B_19_5,B_7_16-B_19_16,B_7_17-B_19_17,B_7_18-B_19_18,B_7_19-B_19_19,B_7_20-B_19_20,B_7_21-B_19_21]]),Matrix(12, 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[[C_1_5+C_1_8,C_1_6+C_1_9,C_1_7+C_1_11,C_1_10+C_1_12,C_1_1+C_1_13,C_1_2+C_1_14,C_1_3+C_1_15,C_1_4+C_1_16],[C_2_5+C_2_8,C_2_6+C_2_9,C_2_7+C_2_11,C_2_10+C_2_12,C_2_1+C_2_13,C_2_2+C_2_14,C_2_3+C_2_15,C_2_4+C_2_16],[C_4_5+C_4_8,C_4_6+C_4_9,C_4_7+C_4_11,C_4_10+C_4_12,C_4_1+C_4_13,C_4_2+C_4_14,C_4_3+C_4_15,C_4_4+C_4_16],[C_13_5+C_13_8,C_13_6+C_13_9,C_13_7+C_13_11,C_13_10+C_13_12,C_13_1+C_13_13,C_13_2+C_13_14,C_13_3+C_13_15,C_13_4+C_13_16],[C_14_5+C_14_8,C_14_6+C_14_9,C_14_7+C_14_11,C_14_10+C_14_12,C_14_1+C_14_13,C_14_2+C_14_14,C_14_3+C_14_15,C_14_4+C_14_16],[C_5_5+C_5_8,C_5_6+C_5_9,C_5_7+C_5_11,C_5_10+C_5_12,C_5_1+C_5_13,C_5_2+C_5_14,C_5_3+C_5_15,C_5_4+C_5_16],[C_16_5+C_16_8,C_16_6+C_16_9,C_16_7+C_16_11,C_16_10+C_16_12,C_16_1+C_16_13,C_16_2+C_16_14,C_16_3+C_16_15,C_16_4+C_16_16],[C_17_5+C_17_8,C_17_6+C_17_9,C_17_7+C_17_11,C_17_10+C_17_12,C_17_1+C_17_13,C_17_2+C_17_14,C_17_3+C_17_15,C_17_4+C_17_16],[C_18_5+C_18_8,C_18_6+C_18_9,C_18_7+C_18_11,C_18_10+C_18_12,C_18_1+C_18_13,C_18_2+C_18_14,C_18_3+C_18_15,C_18_4+C_18_16],[C_19_5+C_19_8,C_19_6+C_19_9,C_19_7+C_19_11,C_19_10+C_19_12,C_19_1+C_19_13,C_19_2+C_19_14,C_19_3+C_19_15,C_19_4+C_19_16],[C_20_5+C_20_8,C_20_6+C_20_9,C_20_7+C_20_11,C_20_10+C_20_12,C_20_1+C_20_13,C_20_2+C_20_14,C_20_3+C_20_15,C_20_4+C_20_16],[C_21_5+C_21_8,C_21_6+C_21_9,C_21_7+C_21_11,C_21_10+C_21_12,C_21_1+C_21_13,C_21_2+C_21_14,C_21_3+C_21_15,C_21_4+C_21_16]])))+Trace(Mul(Matrix(8, 10, [[A_8_2,A_8_11,A_8_12,A_8_3,A_8_14,A_8_15,A_8_16,A_8_17,A_8_18,A_8_19],[A_9_2,A_9_11,A_9_12,A_9_3,A_9_14,A_9_15,A_9_16,A_9_17,A_9_18,A_9_19],[A_11_2,A_11_11,A_11_12,A_11_3,A_11_14,A_11_15,A_11_16,A_11_17,A_11_18,A_11_19],[A_12_2,A_12_11,A_12_12,A_12_3,A_12_14,A_12_15,A_12_16,A_12_17,A_12_18,A_12_19],[A_13_2,A_13_11,A_13_12,A_13_3,A_13_14,A_13_15,A_13_16,A_13_17,A_13_18,A_13_19],[A_14_2,A_14_11,A_14_12,A_14_3,A_14_14,A_14_15,A_14_16,A_14_17,A_14_18,A_14_19],[A_15_2,A_15_11,A_15_12,A_15_3,A_15_14,A_15_15,A_15_16,A_15_17,A_15_18,A_15_19],[A_16_2,A_16_11,A_16_12,A_16_3,A_16_14,A_16_15,A_16_16,A_16_17,A_16_18,A_16_19]]),Matrix(10, 9, [[B_2_10,B_2_11,B_2_3,B_2_12,B_2_15,B_2_6,B_2_7,B_2_8,B_2_9],[-B_8_10+B_11_10,-B_8_11+B_11_11,-B_8_3+B_11_3,-B_8_12+B_11_12,-B_8_15+B_11_15,-B_8_6+B_11_6,-B_8_7+B_11_7,-B_8_8+B_11_8,-B_8_9+B_11_9],[-B_9_10+B_12_10,-B_9_11+B_12_11,-B_9_3+B_12_3,-B_9_12+B_12_12,-B_9_15+B_12_15,-B_9_6+B_12_6,-B_9_7+B_12_7,-B_9_8+B_12_8,-B_9_9+B_12_9],[-B_1_10+B_3_10,-B_1_11+B_3_11,-B_1_3+B_3_3,-B_1_12+B_3_12,-B_1_15+B_3_15,-B_1_6+B_3_6,-B_1_7+B_3_7,-B_1_8+B_3_8,-B_1_9+B_3_9],[-B_10_10+B_14_10,-B_10_11+B_14_11,-B_10_3+B_14_3,-B_10_12+B_14_12,-B_10_15+B_14_15,-B_10_6+B_14_6,-B_10_7+B_14_7,-B_10_8+B_14_8,-B_10_9+B_14_9],[-B_13_10+B_15_10,-B_13_11+B_15_11,-B_13_3+B_15_3,-B_13_12+B_15_12,-B_13_15+B_15_15,-B_13_6+B_15_6,-B_13_7+B_15_7,-B_13_8+B_15_8,-B_13_9+B_15_9],[-B_4_10+B_16_10,-B_4_11+B_16_11,-B_4_3+B_16_3,-B_4_12+B_16_12,-B_4_15+B_16_15,-B_4_6+B_16_6,-B_4_7+B_16_7,-B_4_8+B_16_8,-B_4_9+B_16_9],[-B_5_10+B_17_10,-B_5_11+B_17_11,-B_5_3+B_17_3,-B_5_12+B_17_12,-B_5_15+B_17_15,-B_5_6+B_17_6,-B_5_7+B_17_7,-B_5_8+B_17_8,-B_5_9+B_17_9],[-B_6_10+B_18_10,-B_6_11+B_18_11,-B_6_3+B_18_3,-B_6_12+B_18_12,-B_6_15+B_18_15,-B_6_6+B_18_6,-B_6_7+B_18_7,-B_6_8+B_18_8,-B_6_9+B_18_9],[-B_7_10+B_19_10,-B_7_11+B_19_11,-B_7_3+B_19_3,-B_7_12+B_19_12,-B_7_15+B_19_15,-B_7_6+B_19_6,-B_7_7+B_19_7,-B_7_8+B_19_8,-B_7_9+B_19_9]]),Matrix(9, 8, [[C_10_5+C_10_8,C_10_6+C_10_9,C_10_7+C_10_11,C_10_10+C_10_12,C_10_1+C_10_13,C_10_2+C_10_14,C_10_3+C_10_15,C_10_4+C_10_16],[C_11_5+C_11_8,C_11_6+C_11_9,C_11_7+C_11_11,C_11_10+C_11_12,C_11_1+C_11_13,C_11_2+C_11_14,C_11_3+C_11_15,C_11_4+C_11_16],[C_3_5+C_3_8,C_3_6+C_3_9,C_3_7+C_3_11,C_3_10+C_3_12,C_3_1+C_3_13,C_3_2+C_3_14,C_3_3+C_3_15,C_3_4+C_3_16],[C_12_5+C_12_8,C_12_6+C_12_9,C_12_7+C_12_11,C_12_10+C_12_12,C_12_1+C_12_13,C_12_2+C_12_14,C_12_3+C_12_15,C_12_4+C_12_16],[C_15_5+C_15_8,C_15_6+C_15_9,C_15_7+C_15_11,C_15_10+C_15_12,C_15_1+C_15_13,C_15_2+C_15_14,C_15_3+C_15_15,C_15_4+C_15_16],[C_6_5+C_6_8,C_6_6+C_6_9,C_6_7+C_6_11,C_6_10+C_6_12,C_6_1+C_6_13,C_6_2+C_6_14,C_6_3+C_6_15,C_6_4+C_6_16],[C_7_5+C_7_8,C_7_6+C_7_9,C_7_7+C_7_11,C_7_10+C_7_12,C_7_1+C_7_13,C_7_2+C_7_14,C_7_3+C_7_15,C_7_4+C_7_16],[C_8_5+C_8_8,C_8_6+C_8_9,C_8_7+C_8_11,C_8_10+C_8_12,C_8_1+C_8_13,C_8_2+C_8_14,C_8_3+C_8_15,C_8_4+C_8_16],[C_9_5+C_9_8,C_9_6+C_9_9,C_9_7+C_9_11,C_9_10+C_9_12,C_9_1+C_9_13,C_9_2+C_9_14,C_9_3+C_9_15,C_9_4+C_9_16]])))+Trace(Mul(Matrix(8, 9, [[A_8_8+A_8_11,A_8_9+A_8_12,A_8_1+A_8_3,A_8_10+A_8_14,A_8_13+A_8_15,A_8_4+A_8_16,A_8_5+A_8_17,A_8_6+A_8_18,A_8_7+A_8_19],[A_9_8+A_9_11,A_9_9+A_9_12,A_9_1+A_9_3,A_9_10+A_9_14,A_9_13+A_9_15,A_9_4+A_9_16,A_9_5+A_9_17,A_9_6+A_9_18,A_9_7+A_9_19],[A_11_8+A_11_11,A_11_9+A_11_12,A_11_1+A_11_3,A_11_10+A_11_14,A_11_13+A_11_15,A_11_4+A_11_16,A_11_5+A_11_17,A_11_6+A_11_18,A_11_7+A_11_19],[A_12_8+A_12_11,A_12_9+A_12_12,A_12_1+A_12_3,A_12_10+A_12_14,A_12_13+A_12_15,A_12_4+A_12_16,A_12_5+A_12_17,A_12_6+A_12_18,A_12_7+A_12_19],[A_13_8+A_13_11,A_13_9+A_13_12,A_13_1+A_13_3,A_13_10+A_13_14,A_13_13+A_13_15,A_13_4+A_13_16,A_13_5+A_13_17,A_13_6+A_13_18,A_13_7+A_13_19],[A_14_8+A_14_11,A_14_9+A_14_12,A_14_1+A_14_3,A_14_10+A_14_14,A_14_13+A_14_15,A_14_4+A_14_16,A_14_5+A_14_17,A_14_6+A_14_18,A_14_7+A_14_19],[A_15_8+A_15_11,A_15_9+A_15_12,A_15_1+A_15_3,A_15_10+A_15_14,A_15_13+A_15_15,A_15_4+A_15_16,A_15_5+A_15_17,A_15_6+A_15_18,A_15_7+A_15_19],[A_16_8+A_16_11,A_16_9+A_16_12,A_16_1+A_16_3,A_16_10+A_16_14,A_16_13+A_16_15,A_16_4+A_16_16,A_16_5+A_16_17,A_16_6+A_16_18,A_16_7+A_16_19]]),Matrix(9, 9, [[B_8_10,B_8_11,B_8_3,B_8_12,B_8_15,B_8_6,B_8_7,B_8_8,B_8_9],[B_9_10,B_9_11,B_9_3,B_9_12,B_9_15,B_9_6,B_9_7,B_9_8,B_9_9],[B_1_10,B_1_11,B_1_3,B_1_12,B_1_15,B_1_6,B_1_7,B_1_8,B_1_9],[B_10_10,B_10_11,B_10_3,B_10_12,B_10_15,B_10_6,B_10_7,B_10_8,B_10_9],[B_13_10,B_13_11,B_13_3,B_13_12,B_13_15,B_13_6,B_13_7,B_13_8,B_13_9],[B_4_10,B_4_11,B_4_3,B_4_12,B_4_15,B_4_6,B_4_7,B_4_8,B_4_9],[B_5_10,B_5_11,B_5_3,B_5_12,B_5_15,B_5_6,B_5_7,B_5_8,B_5_9],[B_6_10,B_6_11,B_6_3,B_6_12,B_6_15,B_6_6,B_6_7,B_6_8,B_6_9],[B_7_10,B_7_11,B_7_3,B_7_12,B_7_15,B_7_6,B_7_7,B_7_8,B_7_9]]),Matrix(9, 8, [[C_10_8-C_13_8,C_10_9-C_13_9,C_10_11-C_13_11,C_10_12-C_13_12,C_10_13-C_13_13,C_10_14-C_13_14,C_10_15-C_13_15,C_10_16-C_13_16],[C_11_8-C_14_8,C_11_9-C_14_9,C_11_11-C_14_11,C_11_12-C_14_12,C_11_13-C_14_13,C_11_14-C_14_14,C_11_15-C_14_15,C_11_16-C_14_16],[C_3_8-C_5_8,C_3_9-C_5_9,C_3_11-C_5_11,C_3_12-C_5_12,C_3_13-C_5_13,C_3_14-C_5_14,C_3_15-C_5_15,C_3_16-C_5_16],[C_12_8-C_16_8,C_12_9-C_16_9,C_12_11-C_16_11,C_12_12-C_16_12,C_12_13-C_16_13,C_12_14-C_16_14,C_12_15-C_16_15,C_12_16-C_16_16],[C_15_8-C_17_8,C_15_9-C_17_9,C_15_11-C_17_11,C_15_12-C_17_12,C_15_13-C_17_13,C_15_14-C_17_14,C_15_15-C_17_15,C_15_16-C_17_16],[C_6_8-C_18_8,C_6_9-C_18_9,C_6_11-C_18_11,C_6_12-C_18_12,C_6_13-C_18_13,C_6_14-C_18_14,C_6_15-C_18_15,C_6_16-C_18_16],[C_7_8-C_19_8,C_7_9-C_19_9,C_7_11-C_19_11,C_7_12-C_19_12,C_7_13-C_19_13,C_7_14-C_19_14,C_7_15-C_19_15,C_7_16-C_19_16],[C_8_8-C_20_8,C_8_9-C_20_9,C_8_11-C_20_11,C_8_12-C_20_12,C_8_13-C_20_13,C_8_14-C_20_14,C_8_15-C_20_15,C_8_16-C_20_16],[C_9_8-C_21_8,C_9_9-C_21_9,C_9_11-C_21_11,C_9_12-C_21_12,C_9_13-C_21_13,C_9_14-C_21_14,C_9_15-C_21_15,C_9_16-C_21_16]])))

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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