Description of fast matrix multiplication algorithm: ⟨6×9×22:756⟩

Algorithm type

64X4Y6Z6+48X2Y9Z3+96X2Y6Z6+72XY9Z3+2XY9Z+7X2Y6Z2+2XY6Z2+144X2Y3Z3+4XY6Z+X3Y3Z+218XY3Z3+21X2Y2Z2+4XY3Z2+3X3YZ+13XY3Z+6XY2Z2+6XYZ3+12XY2Z+12XYZ2+21XYZ64X4Y6Z648X2Y9Z396X2Y6Z672XY9Z32XY9Z7X2Y6Z22XY6Z2144X2Y3Z34XY6ZX3Y3Z218XY3Z321X2Y2Z24XY3Z23X3YZ13XY3Z6XY2Z26XYZ312XY2Z12XYZ221XYZ64*X^4*Y^6*Z^6+48*X^2*Y^9*Z^3+96*X^2*Y^6*Z^6+72*X*Y^9*Z^3+2*X*Y^9*Z+7*X^2*Y^6*Z^2+2*X*Y^6*Z^2+144*X^2*Y^3*Z^3+4*X*Y^6*Z+X^3*Y^3*Z+218*X*Y^3*Z^3+21*X^2*Y^2*Z^2+4*X*Y^3*Z^2+3*X^3*Y*Z+13*X*Y^3*Z+6*X*Y^2*Z^2+6*X*Y*Z^3+12*X*Y^2*Z+12*X*Y*Z^2+21*X*Y*Z

Algorithm definition

The algorithm ⟨6×9×22:756⟩ could be constructed using the following decomposition:

⟨6×9×22:756⟩ = ⟨3×3×6:40⟩ + ⟨3×3×6:40⟩ + ⟨3×3×6:40⟩ + ⟨3×3×4:29⟩ + ⟨3×3×6:40⟩ + ⟨3×3×6:40⟩ + ⟨3×3×4:29⟩ + ⟨3×3×6:40⟩ + ⟨3×3×4:29⟩ + ⟨3×3×6:40⟩ + ⟨3×3×6:40⟩ + ⟨3×3×6:40⟩ + ⟨3×3×6:40⟩ + ⟨3×3×6:40⟩ + ⟨3×3×6:40⟩ + ⟨3×3×4:29⟩ + ⟨3×3×6:40⟩ + ⟨3×3×6:40⟩ + ⟨3×3×6:40⟩ + ⟨3×3×6:40⟩.

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_2_1A_2_2A_2_3A_2_4A_2_5A_2_6A_2_7A_2_8A_2_9A_3_1A_3_2A_3_3A_3_4A_3_5A_3_6A_3_7A_3_8A_3_9A_4_1A_4_2A_4_3A_4_4A_4_5A_4_6A_4_7A_4_8A_4_9A_5_1A_5_2A_5_3A_5_4A_5_5A_5_6A_5_7A_5_8A_5_9A_6_1A_6_2A_6_3A_6_4A_6_5A_6_6A_6_7A_6_8A_6_9B_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_1_22B_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_2_22B_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_3_22B_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_4_22B_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_5_22B_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_6_22B_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_7_22B_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_8_22B_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_9_22C_1_1C_1_2C_1_3C_1_4C_1_5C_1_6C_2_1C_2_2C_2_3C_2_4C_2_5C_2_6C_3_1C_3_2C_3_3C_3_4C_3_5C_3_6C_4_1C_4_2C_4_3C_4_4C_4_5C_4_6C_5_1C_5_2C_5_3C_5_4C_5_5C_5_6C_6_1C_6_2C_6_3C_6_4C_6_5C_6_6C_7_1C_7_2C_7_3C_7_4C_7_5C_7_6C_8_1C_8_2C_8_3C_8_4C_8_5C_8_6C_9_1C_9_2C_9_3C_9_4C_9_5C_9_6C_10_1C_10_2C_10_3C_10_4C_10_5C_10_6C_11_1C_11_2C_11_3C_11_4C_11_5C_11_6C_12_1C_12_2C_12_3C_12_4C_12_5C_12_6C_13_1C_13_2C_13_3C_13_4C_13_5C_13_6C_14_1C_14_2C_14_3C_14_4C_14_5C_14_6C_15_1C_15_2C_15_3C_15_4C_15_5C_15_6C_16_1C_16_2C_16_3C_16_4C_16_5C_16_6C_17_1C_17_2C_17_3C_17_4C_17_5C_17_6C_18_1C_18_2C_18_3C_18_4C_18_5C_18_6C_19_1C_19_2C_19_3C_19_4C_19_5C_19_6C_20_1C_20_2C_20_3C_20_4C_20_5C_20_6C_21_1C_21_2C_21_3C_21_4C_21_5C_21_6C_22_1C_22_2C_22_3C_22_4C_22_5C_22_6=TraceMulA_1_1A_1_2A_1_3A_2_1A_2_2A_2_3A_3_1A_3_2A_3_3-B_1_11+B_4_11-B_1_12+B_4_12-B_1_13+B_4_13-B_1_14+B_4_14-B_1_15+B_4_15-B_1_16+B_4_16-B_2_11+B_5_11-B_2_12+B_5_12-B_2_13+B_5_13-B_2_14+B_5_14-B_2_15+B_5_15-B_2_16+B_5_16-B_3_11+B_6_11-B_3_12+B_6_12-B_3_13+B_6_13-B_3_14+B_6_14B_6_15-B_3_15B_6_16-B_3_16-C_11_1-C_11_4-C_11_2-C_11_5-C_11_3-C_11_6-C_12_1-C_12_4-C_12_2-C_12_5-C_12_3-C_12_6-C_13_1-C_13_4-C_13_2-C_13_5-C_13_3-C_13_6-C_14_1-C_14_4-C_14_2-C_14_5-C_14_3-C_14_6-C_15_1-C_15_4-C_15_2-C_15_5-C_15_3-C_15_6-C_16_1-C_16_4-C_16_2-C_16_5-C_16_3-C_16_6+TraceMul-A_1_7-A_1_8-A_1_9-A_2_7-A_2_8-A_2_9-A_3_7-A_3_8-A_3_9B_7_11B_7_12B_7_13B_7_14B_7_15B_7_16B_8_11B_8_12B_8_13B_8_14B_8_15B_8_16B_9_11B_9_12B_9_13B_9_14B_9_15B_9_16-C_11_1-C_17_1-C_11_2-C_17_2-C_11_3-C_17_3-C_12_1-C_18_1-C_12_2-C_18_2-C_12_3-C_18_3-C_13_1-C_19_1-C_13_2-C_19_2-C_13_3-C_19_3-C_14_1-C_20_1-C_14_2-C_20_2-C_14_3-C_20_3-C_15_1-C_21_1-C_15_2-C_21_2-C_15_3-C_21_3-C_16_1-C_22_1-C_16_2-C_22_2-C_16_3-C_22_3+TraceMul-A_4_1-A_1_4+A_1_7-A_4_7-A_4_2-A_1_5+A_1_8-A_4_8-A_4_3-A_1_6+A_1_9-A_4_9-A_5_1-A_2_4+A_2_7-A_5_7-A_5_2-A_2_5+A_2_8-A_5_8-A_5_3-A_2_6+A_2_9-A_5_9-A_6_1-A_3_4+A_3_7-A_6_7-A_6_2-A_3_5+A_3_8-A_6_8-A_6_3-A_3_6+A_3_9-A_6_9-B_1_5+B_4_17-B_1_6+B_4_18-B_1_7+B_4_19-B_1_8+B_4_20-B_1_9+B_4_21-B_1_10+B_4_22-B_2_5+B_5_17-B_2_6+B_5_18-B_2_7+B_5_19-B_2_8+B_5_20-B_2_9+B_5_21-B_2_10+B_5_22-B_3_5+B_6_17-B_3_6+B_6_18-B_3_7+B_6_19-B_3_8+B_6_20-B_3_9+B_6_21-B_3_10+B_6_22-C_17_1+C_5_4-C_17_2+C_5_5-C_17_3+C_5_6-C_18_1+C_6_4-C_18_2+C_6_5-C_18_3+C_6_6-C_19_1+C_7_4-C_19_2+C_7_5-C_19_3+C_7_6-C_20_1+C_8_4-C_20_2+C_8_5-C_20_3+C_8_6-C_21_1+C_9_4-C_21_2+C_9_5-C_21_3+C_9_6-C_22_1+C_10_4-C_22_2+C_10_5-C_22_3+C_10_6+TraceMulA_4_4-A_1_4-A_1_5+A_4_5-A_1_6+A_4_6-A_2_4+A_5_4-A_2_5+A_5_5-A_2_6+A_5_6-A_3_4+A_6_4-A_3_5+A_6_5-A_3_6+A_6_6-B_4_1-B_7_1-B_1_7+B_4_7+B_7_7+B_4_13-B_4_2-B_7_2-B_1_8+B_4_8+B_7_8+B_4_14-B_4_3-B_7_3-B_1_9+B_4_9+B_7_9+B_4_15-B_4_4-B_7_4-B_1_10+B_4_10+B_7_10+B_4_16-B_5_1-B_8_1-B_2_7+B_5_7+B_8_7+B_5_13-B_5_2-B_8_2-B_2_8+B_5_8+B_8_8+B_5_14-B_5_3-B_8_3-B_2_9+B_5_9+B_8_9+B_5_15-B_5_4-B_8_4-B_2_10+B_5_10+B_8_10+B_5_16-B_6_1-B_9_1-B_3_7+B_6_7+B_9_7+B_6_13-B_6_2-B_9_2-B_3_8+B_6_8+B_9_8+B_6_14-B_6_3-B_9_3-B_3_9+B_6_9+B_9_9+B_6_15-B_6_4-B_9_4-B_3_10+B_6_10+B_9_10+B_6_16C_1_1C_1_2C_1_3C_2_1C_2_2C_2_3C_3_1C_3_2C_3_3C_4_1C_4_2C_4_3+TraceMulA_1_1+A_4_4A_1_2+A_4_5A_1_3+A_4_6A_2_1+A_5_4A_2_2+A_5_5A_2_3+A_5_6A_3_1+A_6_4A_3_2+A_6_5A_3_3+A_6_6B_4_11B_4_12-B_1_1+B_4_13-B_1_2+B_4_14-B_1_3+B_4_15-B_1_4+B_4_16B_5_11B_5_12-B_2_1+B_5_13-B_2_2+B_5_14-B_2_3+B_5_15-B_2_4+B_5_16B_6_11B_6_12-B_3_1+B_6_13-B_3_2+B_6_14-B_3_3+B_6_15-B_3_4+B_6_16C_11_4C_11_5C_11_6C_12_4C_12_5C_12_6-C_1_1+C_13_4-C_1_2+C_13_5-C_1_3+C_13_6-C_2_1+C_14_4-C_2_2+C_14_5-C_2_3+C_14_6-C_3_1+C_15_4-C_3_2+C_15_5-C_3_3+C_15_6-C_4_1+C_16_4-C_4_2+C_16_5-C_4_3+C_16_6+TraceMulA_1_1+A_1_4A_1_2+A_1_5A_1_3+A_1_6A_2_1+A_2_4A_2_2+A_2_5A_2_3+A_2_6A_3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6, [[C_1_1,C_1_2,C_1_3,C_1_4,C_1_5,C_1_6],[C_2_1,C_2_2,C_2_3,C_2_4,C_2_5,C_2_6],[C_3_1,C_3_2,C_3_3,C_3_4,C_3_5,C_3_6],[C_4_1,C_4_2,C_4_3,C_4_4,C_4_5,C_4_6],[C_5_1,C_5_2,C_5_3,C_5_4,C_5_5,C_5_6],[C_6_1,C_6_2,C_6_3,C_6_4,C_6_5,C_6_6],[C_7_1,C_7_2,C_7_3,C_7_4,C_7_5,C_7_6],[C_8_1,C_8_2,C_8_3,C_8_4,C_8_5,C_8_6],[C_9_1,C_9_2,C_9_3,C_9_4,C_9_5,C_9_6],[C_10_1,C_10_2,C_10_3,C_10_4,C_10_5,C_10_6],[C_11_1,C_11_2,C_11_3,C_11_4,C_11_5,C_11_6],[C_12_1,C_12_2,C_12_3,C_12_4,C_12_5,C_12_6],[C_13_1,C_13_2,C_13_3,C_13_4,C_13_5,C_13_6],[C_14_1,C_14_2,C_14_3,C_14_4,C_14_5,C_14_6],[C_15_1,C_15_2,C_15_3,C_15_4,C_15_5,C_15_6],[C_16_1,C_16_2,C_16_3,C_16_4,C_16_5,C_16_6],[C_17_1,C_17_2,C_17_3,C_17_4,C_17_5,C_17_6],[C_18_1,C_18_2,C_18_3,C_18_4,C_18_5,C_18_6],[C_19_1,C_19_2,C_19_3,C_19_4,C_19_5,C_19_6],[C_20_1,C_20_2,C_20_3,C_20_4,C_20_5,C_20_6],[C_21_1,C_21_2,C_21_3,C_21_4,C_21_5,C_21_6],[C_22_1,C_22_2,C_22_3,C_22_4,C_22_5,C_22_6]]))) = Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[A_1_1,A_1_2,A_1_3],[A_2_1,A_2_2,A_2_3],[A_3_1,A_3_2,A_3_3]]),Matrix(3, 6, [[-B_1_11+B_4_11,-B_1_12+B_4_12,-B_1_13+B_4_13,-B_1_14+B_4_14,-B_1_15+B_4_15,-B_1_16+B_4_16],[-B_2_11+B_5_11,-B_2_12+B_5_12,-B_2_13+B_5_13,-B_2_14+B_5_14,-B_2_15+B_5_15,-B_2_16+B_5_16],[-B_3_11+B_6_11,-B_3_12+B_6_12,-B_3_13+B_6_13,-B_3_14+B_6_14,B_6_15-B_3_15,B_6_16-B_3_16]]),Matrix(6, 3, [[-C_11_1-C_11_4,-C_11_2-C_11_5,-C_11_3-C_11_6],[-C_12_1-C_12_4,-C_12_2-C_12_5,-C_12_3-C_12_6],[-C_13_1-C_13_4,-C_13_2-C_13_5,-C_13_3-C_13_6],[-C_14_1-C_14_4,-C_14_2-C_14_5,-C_14_3-C_14_6],[-C_15_1-C_15_4,-C_15_2-C_15_5,-C_15_3-C_15_6],[-C_16_1-C_16_4,-C_16_2-C_16_5,-C_16_3-C_16_6]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[-A_1_7,-A_1_8,-A_1_9],[-A_2_7,-A_2_8,-A_2_9],[-A_3_7,-A_3_8,-A_3_9]]),Matrix(3, 6, [[B_7_11,B_7_12,B_7_13,B_7_14,B_7_15,B_7_16],[B_8_11,B_8_12,B_8_13,B_8_14,B_8_15,B_8_16],[B_9_11,B_9_12,B_9_13,B_9_14,B_9_15,B_9_16]]),Matrix(6, 3, [[-C_11_1-C_17_1,-C_11_2-C_17_2,-C_11_3-C_17_3],[-C_12_1-C_18_1,-C_12_2-C_18_2,-C_12_3-C_18_3],[-C_13_1-C_19_1,-C_13_2-C_19_2,-C_13_3-C_19_3],[-C_14_1-C_20_1,-C_14_2-C_20_2,-C_14_3-C_20_3],[-C_15_1-C_21_1,-C_15_2-C_21_2,-C_15_3-C_21_3],[-C_16_1-C_22_1,-C_16_2-C_22_2,-C_16_3-C_22_3]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[-A_4_1-A_1_4+A_1_7-A_4_7,-A_4_2-A_1_5+A_1_8-A_4_8,-A_4_3-A_1_6+A_1_9-A_4_9],[-A_5_1-A_2_4+A_2_7-A_5_7,-A_5_2-A_2_5+A_2_8-A_5_8,-A_5_3-A_2_6+A_2_9-A_5_9],[-A_6_1-A_3_4+A_3_7-A_6_7,-A_6_2-A_3_5+A_3_8-A_6_8,-A_6_3-A_3_6+A_3_9-A_6_9]]),Matrix(3, 6, [[-B_1_5+B_4_17,-B_1_6+B_4_18,-B_1_7+B_4_19,-B_1_8+B_4_20,-B_1_9+B_4_21,-B_1_10+B_4_22],[-B_2_5+B_5_17,-B_2_6+B_5_18,-B_2_7+B_5_19,-B_2_8+B_5_20,-B_2_9+B_5_21,-B_2_10+B_5_22],[-B_3_5+B_6_17,-B_3_6+B_6_18,-B_3_7+B_6_19,-B_3_8+B_6_20,-B_3_9+B_6_21,-B_3_10+B_6_22]]),Matrix(6, 3, [[-C_17_1+C_5_4,-C_17_2+C_5_5,-C_17_3+C_5_6],[-C_18_1+C_6_4,-C_18_2+C_6_5,-C_18_3+C_6_6],[-C_19_1+C_7_4,-C_19_2+C_7_5,-C_19_3+C_7_6],[-C_20_1+C_8_4,-C_20_2+C_8_5,-C_20_3+C_8_6],[-C_21_1+C_9_4,-C_21_2+C_9_5,-C_21_3+C_9_6],[-C_22_1+C_10_4,-C_22_2+C_10_5,-C_22_3+C_10_6]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[A_4_4-A_1_4,-A_1_5+A_4_5,-A_1_6+A_4_6],[-A_2_4+A_5_4,-A_2_5+A_5_5,-A_2_6+A_5_6],[-A_3_4+A_6_4,-A_3_5+A_6_5,-A_3_6+A_6_6]]),Matrix(3, 4, [[-B_4_1-B_7_1-B_1_7+B_4_7+B_7_7+B_4_13,-B_4_2-B_7_2-B_1_8+B_4_8+B_7_8+B_4_14,-B_4_3-B_7_3-B_1_9+B_4_9+B_7_9+B_4_15,-B_4_4-B_7_4-B_1_10+B_4_10+B_7_10+B_4_16],[-B_5_1-B_8_1-B_2_7+B_5_7+B_8_7+B_5_13,-B_5_2-B_8_2-B_2_8+B_5_8+B_8_8+B_5_14,-B_5_3-B_8_3-B_2_9+B_5_9+B_8_9+B_5_15,-B_5_4-B_8_4-B_2_10+B_5_10+B_8_10+B_5_16],[-B_6_1-B_9_1-B_3_7+B_6_7+B_9_7+B_6_13,-B_6_2-B_9_2-B_3_8+B_6_8+B_9_8+B_6_14,-B_6_3-B_9_3-B_3_9+B_6_9+B_9_9+B_6_15,-B_6_4-B_9_4-B_3_10+B_6_10+B_9_10+B_6_16]]),Matrix(4, 3, [[C_1_1,C_1_2,C_1_3],[C_2_1,C_2_2,C_2_3],[C_3_1,C_3_2,C_3_3],[C_4_1,C_4_2,C_4_3]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[A_1_1+A_4_4,A_1_2+A_4_5,A_1_3+A_4_6],[A_2_1+A_5_4,A_2_2+A_5_5,A_2_3+A_5_6],[A_3_1+A_6_4,A_3_2+A_6_5,A_3_3+A_6_6]]),Matrix(3, 6, [[B_4_11,B_4_12,-B_1_1+B_4_13,-B_1_2+B_4_14,-B_1_3+B_4_15,-B_1_4+B_4_16],[B_5_11,B_5_12,-B_2_1+B_5_13,-B_2_2+B_5_14,-B_2_3+B_5_15,-B_2_4+B_5_16],[B_6_11,B_6_12,-B_3_1+B_6_13,-B_3_2+B_6_14,-B_3_3+B_6_15,-B_3_4+B_6_16]]),Matrix(6, 3, [[C_11_4,C_11_5,C_11_6],[C_12_4,C_12_5,C_12_6],[-C_1_1+C_13_4,-C_1_2+C_13_5,-C_1_3+C_13_6],[-C_2_1+C_14_4,-C_2_2+C_14_5,-C_2_3+C_14_6],[-C_3_1+C_15_4,-C_3_2+C_15_5,-C_3_3+C_15_6],[-C_4_1+C_16_4,-C_4_2+C_16_5,-C_4_3+C_16_6]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[A_1_1+A_1_4,A_1_2+A_1_5,A_1_3+A_1_6],[A_2_1+A_2_4,A_2_2+A_2_5,A_2_3+A_2_6],[A_3_1+A_3_4,A_3_2+A_3_5,A_3_3+A_3_6]]),Matrix(3, 6, [[B_1_5,B_1_6,B_1_7,B_1_8,B_1_9,B_1_10],[B_2_5,B_2_6,B_2_7,B_2_8,B_2_9,B_2_10],[B_3_5,B_3_6,B_3_7,B_3_8,B_3_9,B_3_10]]),Matrix(6, 3, [[C_5_1+C_17_1,C_5_2+C_17_2,C_5_3+C_17_3],[C_6_1+C_18_1,C_6_2+C_18_2,C_6_3+C_18_3],[C_7_1+C_19_1,C_7_2+C_19_2,C_7_3+C_19_3],[C_8_1+C_20_1,C_8_2+C_20_2,C_8_3+C_20_3],[C_9_1+C_21_1,C_9_2+C_21_2,C_9_3+C_21_3],[C_10_1+C_22_1,C_10_2+C_22_2,C_10_3+C_22_3]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[A_4_4,A_4_5,A_4_6],[A_5_4,A_5_5,A_5_6],[A_6_4,A_6_5,A_6_6]]),Matrix(3, 4, [[-B_1_1+B_4_1,B_4_2-B_1_2,-B_1_3+B_4_3,-B_1_4+B_4_4],[-B_2_1+B_5_1,-B_2_2+B_5_2,-B_2_3+B_5_3,-B_2_4+B_5_4],[-B_3_1+B_6_1,-B_3_2+B_6_2,-B_3_3+B_6_3,-B_3_4+B_6_4]]),Matrix(4, 3, [[C_1_1+C_1_4,C_1_2+C_1_5,C_1_3+C_1_6],[C_2_1+C_2_4,C_2_2+C_2_5,C_2_3+C_2_6],[C_3_1+C_3_4,C_3_2+C_3_5,C_3_3+C_3_6],[C_4_1+C_4_4,C_4_2+C_4_5,C_4_3+C_4_6]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[A_1_1-A_4_1+A_1_7-A_4_7,A_1_2-A_4_2+A_1_8-A_4_8,A_1_3-A_4_3+A_1_9-A_4_9],[A_2_1-A_5_1+A_2_7-A_5_7,A_2_2-A_5_2+A_2_8-A_5_8,A_2_3-A_5_3+A_2_9-A_5_9],[A_3_1-A_6_1+A_3_7-A_6_7,A_3_2-A_6_2+A_3_8-A_6_8,A_3_3-A_6_3+A_3_9-A_6_9]]),Matrix(3, 6, [[-B_1_5-B_7_11+B_4_17+B_7_17,-B_1_6-B_7_12+B_4_18+B_7_18,-B_1_7-B_7_13+B_4_19+B_7_19,-B_1_8-B_7_14+B_4_20+B_7_20,-B_1_9-B_7_15+B_4_21+B_7_21,-B_1_10-B_7_16+B_4_22+B_7_22],[-B_2_5-B_8_11+B_5_17+B_8_17,-B_2_6-B_8_12+B_5_18+B_8_18,-B_2_7-B_8_13+B_5_19+B_8_19,-B_2_8-B_8_14+B_5_20+B_8_20,-B_2_9-B_8_15+B_5_21+B_8_21,-B_2_10-B_8_16+B_5_22+B_8_22],[-B_3_5-B_9_11+B_6_17+B_9_17,-B_3_6-B_9_12+B_6_18+B_9_18,-B_3_7-B_9_13+B_6_19+B_9_19,-B_3_8-B_9_14+B_6_20+B_9_20,-B_3_9-B_9_15+B_6_21+B_9_21,-B_3_10-B_9_16+B_6_22+B_9_22]]),Matrix(6, 3, [[C_17_1,C_17_2,C_17_3],[C_18_1,C_18_2,C_18_3],[C_19_1,C_19_2,C_19_3],[C_20_1,C_20_2,C_20_3],[C_21_1,C_21_2,C_21_3],[C_22_1,C_22_2,C_22_3]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[A_4_1+A_4_4,A_4_2+A_4_5,A_4_3+A_4_6],[A_5_1+A_5_4,A_5_2+A_5_5,A_5_3+A_5_6],[A_6_1+A_6_4,A_6_2+A_6_5,A_6_3+A_6_6]]),Matrix(3, 4, [[B_1_1,B_1_2,B_1_3,B_1_4],[B_2_1,B_2_2,B_2_3,B_2_4],[B_3_1,B_3_2,B_3_3,B_3_4]]),Matrix(4, 3, [[C_1_4+C_13_4,C_1_5+C_13_5,C_1_6+C_13_6],[C_2_4+C_14_4,C_2_5+C_14_5,C_2_6+C_14_6],[C_3_4+C_15_4,C_3_5+C_15_5,C_3_6+C_15_6],[C_4_4+C_16_4,C_4_5+C_16_5,C_4_6+C_16_6]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[A_1_7-A_1_4,-A_1_5+A_1_8,-A_1_6+A_1_9],[-A_2_4+A_2_7,-A_2_5+A_2_8,-A_2_6+A_2_9],[-A_3_4+A_3_7,-A_3_5+A_3_8,-A_3_6+A_3_9]]),Matrix(3, 6, [[B_1_5-B_4_5,B_1_6-B_4_6,B_1_7-B_4_7,B_1_8-B_4_8,B_1_9-B_4_9,B_1_10-B_4_10],[B_2_5-B_5_5,B_2_6-B_5_6,B_2_7-B_5_7,B_2_8-B_5_8,B_2_9-B_5_9,B_2_10-B_5_10],[B_3_5-B_6_5,B_3_6-B_6_6,B_3_7-B_6_7,B_3_8-B_6_8,B_3_9-B_6_9,B_3_10-B_6_10]]),Matrix(6, 3, [[C_5_1+C_5_4,C_5_2+C_5_5,C_5_3+C_5_6],[C_6_1+C_6_4,C_6_2+C_6_5,C_6_3+C_6_6],[C_7_1+C_7_4,C_7_2+C_7_5,C_7_3+C_7_6],[C_8_1+C_8_4,C_8_2+C_8_5,C_8_3+C_8_6],[C_9_1+C_9_4,C_9_2+C_9_5,C_9_3+C_9_6],[C_10_1+C_10_4,C_10_2+C_10_5,C_10_3+C_10_6]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[A_4_7,A_4_8,A_4_9],[A_5_7,A_5_8,A_5_9],[A_6_7,A_6_8,A_6_9]]),Matrix(3, 6, [[-B_1_17+B_4_17+B_7_17,-B_1_18+B_4_18+B_7_18,-B_1_19+B_4_19+B_7_19,-B_1_20+B_4_20+B_7_20,B_4_21-B_1_21+B_7_21,-B_1_22+B_4_22+B_7_22],[-B_2_17+B_5_17+B_8_17,-B_2_18+B_5_18+B_8_18,-B_2_19+B_5_19+B_8_19,-B_2_20+B_5_20+B_8_20,-B_2_21+B_5_21+B_8_21,-B_2_22+B_5_22+B_8_22],[-B_3_17+B_6_17+B_9_17,B_6_18-B_3_18+B_9_18,B_6_19-B_3_19+B_9_19,B_6_20-B_3_20+B_9_20,-B_3_21+B_6_21+B_9_21,-B_3_22+B_6_22+B_9_22]]),Matrix(6, 3, [[C_11_4+C_17_4,C_11_5+C_17_5,C_11_6+C_17_6],[C_12_4+C_18_4,C_12_5+C_18_5,C_12_6+C_18_6],[C_13_4+C_19_4,C_13_5+C_19_5,C_13_6+C_19_6],[C_14_4+C_20_4,C_14_5+C_20_5,C_14_6+C_20_6],[C_15_4+C_21_4,C_15_5+C_21_5,C_15_6+C_21_6],[C_16_4+C_22_4,C_16_5+C_22_5,C_16_6+C_22_6]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[A_4_4-A_1_4+A_1_7,-A_1_5+A_4_5+A_1_8,-A_1_6+A_4_6+A_1_9],[-A_2_4+A_5_4+A_2_7,-A_2_5+A_5_5+A_2_8,-A_2_6+A_5_6+A_2_9],[-A_3_4+A_6_4+A_3_7,-A_3_5+A_6_5+A_3_8,-A_3_6+A_6_6+A_3_9]]),Matrix(3, 6, [[-B_1_5+B_4_5+B_7_5,-B_1_6+B_4_6+B_7_6,-B_7_1-B_1_7+B_4_7+B_7_7,-B_7_2-B_1_8+B_4_8+B_7_8,-B_7_3-B_1_9+B_4_9+B_7_9,-B_7_4-B_1_10+B_4_10+B_7_10],[-B_2_5+B_5_5+B_8_5,-B_2_6+B_5_6+B_8_6,-B_8_1-B_2_7+B_5_7+B_8_7,-B_8_2-B_2_8+B_5_8+B_8_8,-B_8_3-B_2_9+B_5_9+B_8_9,-B_8_4-B_2_10+B_5_10+B_8_10],[-B_3_5+B_6_5+B_9_5,-B_3_6+B_6_6+B_9_6,-B_9_1-B_3_7+B_6_7+B_9_7,-B_9_2-B_3_8+B_6_8+B_9_8,-B_9_3-B_3_9+B_6_9+B_9_9,-B_9_4-B_3_10+B_6_10+B_9_10]]),Matrix(6, 3, [[C_5_4,C_5_5,C_5_6],[C_6_4,C_6_5,C_6_6],[-C_1_1+C_7_4,-C_1_2+C_7_5,-C_1_3+C_7_6],[-C_2_1+C_8_4,-C_2_2+C_8_5,-C_2_3+C_8_6],[-C_3_1+C_9_4,-C_3_2+C_9_5,-C_3_3+C_9_6],[-C_4_1+C_10_4,-C_4_2+C_10_5,-C_4_3+C_10_6]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[A_1_1-A_4_1-A_4_7,A_1_2-A_4_2-A_4_8,A_1_3-A_4_3-A_4_9],[A_2_1-A_5_1-A_5_7,A_2_2-A_5_2-A_5_8,A_2_3-A_5_3-A_5_9],[A_3_1-A_6_1-A_6_7,A_3_2-A_6_2-A_6_8,A_3_3-A_6_3-A_6_9]]),Matrix(3, 6, [[B_7_11+B_1_17-B_4_17-B_7_17,B_7_12+B_1_18-B_4_18-B_7_18,B_7_13+B_1_19-B_4_19-B_7_19,B_7_14+B_1_20-B_4_20-B_7_20,B_7_15+B_1_21-B_4_21-B_7_21,B_7_16+B_1_22-B_4_22-B_7_22],[B_8_11+B_2_17-B_5_17-B_8_17,B_8_12+B_2_18-B_5_18-B_8_18,B_8_13+B_2_19-B_5_19-B_8_19,B_8_14+B_2_20-B_5_20-B_8_20,B_8_15+B_2_21-B_5_21-B_8_21,B_8_16+B_2_22-B_5_22-B_8_22],[B_9_11+B_3_17-B_6_17-B_9_17,B_9_12+B_3_18-B_6_18-B_9_18,B_9_13+B_3_19-B_6_19-B_9_19,B_9_14+B_3_20-B_6_20-B_9_20,B_9_15+B_3_21-B_6_21-B_9_21,B_9_16+B_3_22-B_6_22-B_9_22]]),Matrix(6, 3, [[C_17_1-C_11_4,C_17_2-C_11_5,C_17_3-C_11_6],[C_18_1-C_12_4,C_18_2-C_12_5,C_18_3-C_12_6],[C_19_1-C_13_4,C_19_2-C_13_5,C_19_3-C_13_6],[C_20_1-C_14_4,C_20_2-C_14_5,C_20_3-C_14_6],[C_21_1-C_15_4,C_21_2-C_15_5,C_21_3-C_15_6],[C_22_1-C_16_4,C_22_2-C_16_5,C_22_3-C_16_6]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[A_4_1+A_4_7,A_4_2+A_4_8,A_4_3+A_4_9],[A_5_1+A_5_7,A_5_2+A_5_8,A_5_3+A_5_9],[A_6_1+A_6_7,A_6_2+A_6_8,A_6_3+A_6_9]]),Matrix(3, 6, [[B_1_17-B_4_17,B_1_18-B_4_18,B_1_19-B_4_19,B_1_20-B_4_20,B_1_21-B_4_21,B_1_22-B_4_22],[B_2_17-B_5_17,B_2_18-B_5_18,B_2_19-B_5_19,B_2_20-B_5_20,B_2_21-B_5_21,B_2_22-B_5_22],[B_3_17-B_6_17,B_3_18-B_6_18,B_3_19-B_6_19,B_3_20-B_6_20,B_3_21-B_6_21,B_3_22-B_6_22]]),Matrix(6, 3, [[C_17_1+C_17_4,C_17_2+C_17_5,C_17_3+C_17_6],[C_18_1+C_18_4,C_18_2+C_18_5,C_18_3+C_18_6],[C_19_1+C_19_4,C_19_2+C_19_5,C_19_3+C_19_6],[C_20_1+C_20_4,C_20_2+C_20_5,C_20_3+C_20_6],[C_21_1+C_21_4,C_21_2+C_21_5,C_21_3+C_21_6],[C_22_1+C_22_4,C_22_2+C_22_5,C_22_3+C_22_6]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[A_1_1-A_4_1,A_1_2-A_4_2,A_1_3-A_4_3],[A_2_1-A_5_1,A_2_2-A_5_2,A_2_3-A_5_3],[A_3_1-A_6_1,A_3_2-A_6_2,A_3_3-A_6_3]]),Matrix(3, 6, [[-B_1_11+B_7_11+B_1_17-B_4_17-B_7_17,-B_1_12+B_7_12+B_1_18-B_4_18-B_7_18,B_1_1-B_1_13+B_7_13+B_1_19-B_4_19-B_7_19,B_1_2-B_1_14+B_7_14+B_1_20-B_4_20-B_7_20,B_1_3-B_1_15+B_7_15+B_1_21-B_4_21-B_7_21,B_1_4-B_1_16+B_7_16+B_1_22-B_4_22-B_7_22],[-B_2_11+B_8_11+B_2_17-B_5_17-B_8_17,-B_2_12+B_8_12+B_2_18-B_5_18-B_8_18,B_2_1-B_2_13+B_8_13+B_2_19-B_5_19-B_8_19,B_2_2-B_2_14+B_8_14+B_2_20-B_5_20-B_8_20,B_2_3-B_2_15+B_8_15+B_2_21-B_5_21-B_8_21,B_2_4-B_2_16+B_8_16+B_2_22-B_5_22-B_8_22],[-B_3_11+B_9_11+B_3_17-B_6_17-B_9_17,-B_3_12+B_9_12+B_3_18-B_6_18-B_9_18,B_3_1-B_3_13+B_9_13+B_3_19-B_6_19-B_9_19,B_3_2-B_3_14+B_9_14+B_3_20-B_6_20-B_9_20,B_3_3-B_3_15+B_9_15+B_3_21-B_6_21-B_9_21,B_3_4-B_3_16+B_9_16+B_3_22-B_6_22-B_9_22]]),Matrix(6, 3, [[C_11_4,C_11_5,C_11_6],[C_12_4,C_12_5,C_12_6],[C_13_4,C_13_5,C_13_6],[C_14_4,C_14_5,C_14_6],[C_15_4,C_15_5,C_15_6],[C_16_4,C_16_5,C_16_6]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[A_4_7,A_4_8,A_4_9],[A_5_7,A_5_8,A_5_9],[A_6_7,A_6_8,A_6_9]]),Matrix(3, 4, [[B_7_1,B_7_2,B_7_3,B_7_4],[B_8_1,B_8_2,B_8_3,B_8_4],[B_9_1,B_9_2,B_9_3,B_9_4]]),Matrix(4, 3, [[C_1_4+C_7_4,C_1_5+C_7_5,C_1_6+C_7_6],[C_2_4+C_8_4,C_2_5+C_8_5,C_2_6+C_8_6],[C_3_4+C_9_4,C_3_5+C_9_5,C_3_6+C_9_6],[C_4_4+C_10_4,C_4_5+C_10_5,C_4_6+C_10_6]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[-A_4_1-A_4_4,-A_4_2-A_4_5,-A_4_3-A_4_6],[-A_5_1-A_5_4,-A_5_2-A_5_5,-A_5_3-A_5_6],[-A_6_1-A_6_4,-A_6_2-A_6_5,-A_6_3-A_6_6]]),Matrix(3, 6, [[B_4_17,B_4_18,B_4_19,B_4_20,B_4_21,B_4_22],[B_5_17,B_5_18,B_5_19,B_5_20,B_5_21,B_5_22],[B_6_17,B_6_18,B_6_19,B_6_20,B_6_21,B_6_22]]),Matrix(6, 3, [[-C_5_4-C_17_4,-C_5_5-C_17_5,-C_5_6-C_17_6],[-C_6_4-C_18_4,-C_6_5-C_18_5,-C_6_6-C_18_6],[-C_7_4-C_19_4,-C_7_5-C_19_5,-C_7_6-C_19_6],[-C_8_4-C_20_4,-C_8_5-C_20_5,-C_8_6-C_20_6],[-C_9_4-C_21_4,-C_9_5-C_21_5,-C_9_6-C_21_6],[-C_10_4-C_22_4,-C_10_5-C_22_5,-C_10_6-C_22_6]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[A_1_1+A_1_4,A_1_2+A_1_5,A_1_3+A_1_6],[A_2_1+A_2_4,A_2_2+A_2_5,A_2_3+A_2_6],[A_3_1+A_3_4,A_3_2+A_3_5,A_3_3+A_3_6]]),Matrix(3, 6, [[B_4_11,B_4_12,B_4_13,B_4_14,B_4_15,B_4_16],[B_5_11,B_5_12,B_5_13,B_5_14,B_5_15,B_5_16],[B_6_11,B_6_12,B_6_13,B_6_14,B_6_15,B_6_16]]),Matrix(6, 3, [[C_11_1,C_11_2,C_11_3],[C_12_1,C_12_2,C_12_3],[C_1_1+C_13_1,C_1_2+C_13_2,C_1_3+C_13_3],[C_2_1+C_14_1,C_2_2+C_14_2,C_2_3+C_14_3],[C_3_1+C_15_1,C_3_2+C_15_2,C_3_3+C_15_3],[C_4_1+C_16_1,C_4_2+C_16_2,C_4_3+C_16_3]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[A_4_4-A_1_4+A_1_7-A_4_7,-A_1_5+A_4_5+A_1_8-A_4_8,-A_1_6+A_4_6+A_1_9-A_4_9],[-A_2_4+A_5_4+A_2_7-A_5_7,-A_2_5+A_5_5+A_2_8-A_5_8,-A_2_6+A_5_6+A_2_9-A_5_9],[-A_3_4+A_6_4+A_3_7-A_6_7,-A_3_5+A_6_5+A_3_8-A_6_8,-A_3_6+A_6_6+A_3_9-A_6_9]]),Matrix(3, 6, [[-B_1_5+B_7_5+B_4_17,-B_1_6+B_7_6+B_4_18,-B_7_1-B_1_7+B_7_7+B_4_19,-B_7_2-B_1_8+B_7_8+B_4_20,-B_7_3-B_1_9+B_7_9+B_4_21,-B_7_4-B_1_10+B_7_10+B_4_22],[-B_2_5+B_8_5+B_5_17,-B_2_6+B_8_6+B_5_18,-B_8_1-B_2_7+B_8_7+B_5_19,-B_8_2-B_2_8+B_8_8+B_5_20,-B_8_3-B_2_9+B_8_9+B_5_21,-B_8_4-B_2_10+B_8_10+B_5_22],[-B_3_5+B_9_5+B_6_17,-B_3_6+B_9_6+B_6_18,-B_9_1-B_3_7+B_9_7+B_6_19,-B_9_2-B_3_8+B_9_8+B_6_20,-B_9_3-B_3_9+B_9_9+B_6_21,-B_9_4-B_3_10+B_9_10+B_6_22]]),Matrix(6, 3, [[-C_5_4,-C_5_5,-C_5_6],[-C_6_4,-C_6_5,-C_6_6],[-C_7_4,-C_7_5,-C_7_6],[-C_8_4,-C_8_5,-C_8_6],[-C_9_4,-C_9_5,-C_9_6],[-C_10_4,-C_10_5,-C_10_6]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[A_1_7,A_1_8,A_1_9],[A_2_7,A_2_8,A_2_9],[A_3_7,A_3_8,A_3_9]]),Matrix(3, 6, [[-B_1_5+B_4_5+B_7_5,-B_1_6+B_4_6+B_7_6,-B_1_7+B_4_7+B_7_7,-B_1_8+B_4_8+B_7_8,-B_1_9+B_4_9+B_7_9,-B_1_10+B_4_10+B_7_10],[-B_2_5+B_5_5+B_8_5,-B_2_6+B_5_6+B_8_6,-B_2_7+B_5_7+B_8_7,-B_2_8+B_5_8+B_8_8,-B_2_9+B_5_9+B_8_9,-B_2_10+B_5_10+B_8_10],[-B_3_5+B_6_5+B_9_5,-B_3_6+B_6_6+B_9_6,-B_3_7+B_6_7+B_9_7,-B_3_8+B_6_8+B_9_8,-B_3_9+B_6_9+B_9_9,-B_3_10+B_6_10+B_9_10]]),Matrix(6, 3, [[C_5_1,C_5_2,C_5_3],[C_6_1,C_6_2,C_6_3],[C_1_1+C_7_1,C_1_2+C_7_2,C_1_3+C_7_3],[C_2_1+C_8_1,C_2_2+C_8_2,C_2_3+C_8_3],[C_3_1+C_9_1,C_3_2+C_9_2,C_3_3+C_9_3],[C_4_1+C_10_1,C_4_2+C_10_2,C_4_3+C_10_3]])))

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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