Description of fast matrix multiplication algorithm: ⟨9×9×10:534⟩

Algorithm type

48X4Y6Z6+72X2Y6Z6+48X4Y3Z3+3X6YZ+21X4Y2Z2+120X2Y3Z3+72XY3Z3+6X2Y3Z+27X2Y2Z2+6X2YZ3+3X3YZ+12X2Y2Z+12X2YZ2+6XY3Z+6XY2Z2+6XYZ3+21X2YZ+12XY2Z+12XYZ2+21XYZ48X4Y6Z672X2Y6Z648X4Y3Z33X6YZ21X4Y2Z2120X2Y3Z372XY3Z36X2Y3Z27X2Y2Z26X2YZ33X3YZ12X2Y2Z12X2YZ26XY3Z6XY2Z26XYZ321X2YZ12XY2Z12XYZ221XYZ48*X^4*Y^6*Z^6+72*X^2*Y^6*Z^6+48*X^4*Y^3*Z^3+3*X^6*Y*Z+21*X^4*Y^2*Z^2+120*X^2*Y^3*Z^3+72*X*Y^3*Z^3+6*X^2*Y^3*Z+27*X^2*Y^2*Z^2+6*X^2*Y*Z^3+3*X^3*Y*Z+12*X^2*Y^2*Z+12*X^2*Y*Z^2+6*X*Y^3*Z+6*X*Y^2*Z^2+6*X*Y*Z^3+21*X^2*Y*Z+12*X*Y^2*Z+12*X*Y*Z^2+21*X*Y*Z

Algorithm definition

The algorithm ⟨9×9×10:534⟩ could be constructed using the following decomposition:

⟨9×9×10:534⟩ = ⟨3×3×6:40⟩ + ⟨3×3×4:29⟩ + ⟨3×3×4:29⟩ + ⟨3×3×6:40⟩ + ⟨3×3×4:29⟩ + ⟨3×3×4:29⟩ + ⟨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⟩.

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_9A_7_1A_7_2A_7_3A_7_4A_7_5A_7_6A_7_7A_7_8A_7_9A_8_1A_8_2A_8_3A_8_4A_8_5A_8_6A_8_7A_8_8A_8_9A_9_1A_9_2A_9_3A_9_4A_9_5A_9_6A_9_7A_9_8A_9_9B_1_1B_1_2B_1_3B_1_4B_1_5B_1_6B_1_7B_1_8B_1_9B_1_10B_2_1B_2_2B_2_3B_2_4B_2_5B_2_6B_2_7B_2_8B_2_9B_2_10B_3_1B_3_2B_3_3B_3_4B_3_5B_3_6B_3_7B_3_8B_3_9B_3_10B_4_1B_4_2B_4_3B_4_4B_4_5B_4_6B_4_7B_4_8B_4_9B_4_10B_5_1B_5_2B_5_3B_5_4B_5_5B_5_6B_5_7B_5_8B_5_9B_5_10B_6_1B_6_2B_6_3B_6_4B_6_5B_6_6B_6_7B_6_8B_6_9B_6_10B_7_1B_7_2B_7_3B_7_4B_7_5B_7_6B_7_7B_7_8B_7_9B_7_10B_8_1B_8_2B_8_3B_8_4B_8_5B_8_6B_8_7B_8_8B_8_9B_8_10B_9_1B_9_2B_9_3B_9_4B_9_5B_9_6B_9_7B_9_8B_9_9B_9_10C_1_1C_1_2C_1_3C_1_4C_1_5C_1_6C_1_7C_1_8C_1_9C_2_1C_2_2C_2_3C_2_4C_2_5C_2_6C_2_7C_2_8C_2_9C_3_1C_3_2C_3_3C_3_4C_3_5C_3_6C_3_7C_3_8C_3_9C_4_1C_4_2C_4_3C_4_4C_4_5C_4_6C_4_7C_4_8C_4_9C_5_1C_5_2C_5_3C_5_4C_5_5C_5_6C_5_7C_5_8C_5_9C_6_1C_6_2C_6_3C_6_4C_6_5C_6_6C_6_7C_6_8C_6_9C_7_1C_7_2C_7_3C_7_4C_7_5C_7_6C_7_7C_7_8C_7_9C_8_1C_8_2C_8_3C_8_4C_8_5C_8_6C_8_7C_8_8C_8_9C_9_1C_9_2C_9_3C_9_4C_9_5C_9_6C_9_7C_9_8C_9_9C_10_1C_10_2C_10_3C_10_4C_10_5C_10_6C_10_7C_10_8C_10_9=TraceMulA_1_1-A_7_1-A_1_4A_1_2-A_7_2-A_1_5A_1_3-A_7_3-A_1_6A_2_1-A_8_1-A_2_4A_2_2-A_8_2-A_2_5A_2_3-A_8_3-A_2_6A_3_1-A_9_1-A_3_4A_3_2-A_9_2-A_3_5A_3_3-A_9_3-A_3_6B_1_5B_1_6B_1_7B_1_8B_1_9B_1_10B_2_5B_2_6B_2_7B_2_8B_2_9B_2_10B_3_5B_3_6B_3_7B_3_8B_3_9B_3_10C_5_1C_5_2C_5_3C_6_1C_6_2C_6_3C_1_1+C_7_1C_1_2+C_7_2C_1_3+C_7_3C_2_1+C_8_1C_2_2+C_8_2C_2_3+C_8_3C_3_1+C_9_1C_3_2+C_9_2C_3_3+C_9_3C_4_1+C_10_1C_4_2+C_10_2C_4_3+C_10_3+TraceMul-A_4_1+A_4_4-A_7_4-A_4_2+A_4_5-A_7_5-A_4_3+A_4_6-A_7_6-A_5_1+A_5_4-A_8_4-A_5_2+A_5_5-A_8_5-A_5_3+A_5_6-A_8_6-A_6_1+A_6_4-A_9_4-A_6_2+A_6_5-A_9_5-A_6_3+A_6_6-A_9_6B_4_1B_4_2B_4_3B_4_4B_5_1B_5_2B_5_3B_5_4B_6_1B_6_2B_6_3B_6_4C_1_4+C_7_4C_1_5+C_7_5C_1_6+C_7_6C_2_4+C_8_4C_2_5+C_8_5C_2_6+C_8_6C_3_4+C_9_4C_3_5+C_9_5C_3_6+C_9_6C_4_4+C_10_4C_4_5+C_10_5C_4_6+C_10_6+TraceMul-A_7_1-A_4_7+A_7_7-A_7_2-A_4_8+A_7_8-A_7_3-A_4_9+A_7_9-A_8_1-A_5_7+A_8_7-A_8_2-A_5_8+A_8_8-A_8_3-A_5_9+A_8_9-A_9_1-A_6_7+A_9_7-A_9_2-A_6_8+A_9_8-A_9_3-A_6_9+A_9_9B_7_1B_7_2B_7_3B_7_4B_8_1B_8_2B_8_3B_8_4B_9_1B_9_2B_9_3B_9_4C_1_7C_1_8C_1_9C_2_7C_2_8C_2_9C_3_7C_3_8C_3_9C_4_7C_4_8C_4_9+TraceMul-A_7_4-A_1_7+A_7_7-A_7_5-A_1_8+A_7_8-A_7_6-A_1_9+A_7_9-A_8_4-A_2_7+A_8_7-A_8_5-A_2_8+A_8_8-A_8_6-A_2_9+A_8_9-A_9_4-A_3_7+A_9_7-A_9_5-A_3_8+A_9_8-A_9_6-A_3_9+A_9_9B_7_5B_7_6B_7_7B_7_8B_7_9B_7_10B_8_5B_8_6B_8_7B_8_8B_8_9B_8_10B_9_5B_9_6B_9_7B_9_8B_9_9B_9_10C_5_7C_5_8C_5_9C_6_7C_6_8C_6_9C_7_7C_7_8C_7_9C_8_7C_8_8C_8_9C_9_7C_9_8C_9_9C_10_7C_10_8C_10_9+TraceMulA_4_1A_4_2A_4_3A_5_1A_5_2A_5_3A_6_1A_6_2A_6_3B_1_1+B_4_1B_1_2+B_4_2B_1_3+B_4_3B_1_4+B_4_4B_2_1+B_5_1B_2_2+B_5_2B_2_3+B_5_3B_2_4+B_5_4B_6_1+B_3_1B_6_2+B_3_2B_3_3+B_6_3B_3_4+B_6_4C_1_1+C_1_4C_1_2+C_1_5C_1_3+C_1_6C_2_1+C_2_4C_2_2+C_2_5C_2_3+C_2_6C_3_1+C_3_4C_3_2+C_3_5C_3_3+C_3_6C_4_1+C_4_4C_4_2+C_4_5C_4_3+C_4_6+TraceMulA_7_1A_7_2A_7_3A_8_1A_8_2A_8_3A_9_1A_9_2A_9_3B_1_1+B_7_1B_1_2+B_7_2B_1_3+B_7_3B_1_4+B_7_4B_2_1+B_8_1B_2_2+B_8_2B_2_3+B_8_3B_2_4+B_8_4B_3_1+B_9_1B_3_2+B_9_2B_3_3+B_9_3B_3_4+B_9_4C_1_1+C_7_1+C_1_7+C_7_7C_1_2+C_7_2+C_1_8+C_7_8C_1_3+C_7_3+C_1_9+C_7_9C_2_1+C_8_1+C_2_7+C_8_7C_2_2+C_8_2+C_2_8+C_8_8C_2_3+C_8_3+C_2_9+C_8_9C_3_1+C_9_1+C_3_7+C_9_7C_3_2+C_9_2+C_3_8+C_9_8C_3_3+C_9_3+C_3_9+C_9_9C_4_1+C_10_1+C_4_7+C_10_7C_4_2+C_10_2+C_4_8+C_10_8C_4_3+C_10_3+C_4_9+C_10_9+TraceMulA_1_1-A_4_1-A_1_7A_1_2-A_4_2-A_1_8A_1_3-A_4_3-A_1_9A_2_1-A_5_1-A_2_7A_2_2-A_5_2-A_2_8A_2_3-A_5_3-A_2_9A_3_1-A_6_1-A_3_7A_3_2-A_6_2-A_3_8A_3_3-A_6_3-A_3_9B_1_1-B_1_7B_1_2-B_1_8B_1_3-B_1_9B_1_4-B_1_10B_2_1-B_2_7B_2_2-B_2_8B_2_3-B_2_9B_2_4-B_2_10B_3_1-B_3_7B_3_2-B_3_8B_3_3-B_3_9B_3_4-B_3_10C_1_1C_1_2C_1_3C_2_1C_2_2C_2_3C_3_1C_3_2C_3_3C_4_1C_4_2C_4_3+TraceMul-A_4_1+A_1_4-A_4_2+A_1_5-A_4_3+A_1_6-A_5_1+A_2_4-A_5_2+A_2_5-A_5_3+A_2_6-A_6_1+A_3_4-A_6_2+A_3_5-A_6_3+A_3_6B_1_5B_1_6B_4_1+B_1_7B_4_2+B_1_8B_4_3+B_1_9B_4_4+B_1_10B_2_5B_2_6B_5_1+B_2_7B_5_2+B_2_8B_5_3+B_2_9B_5_4+B_2_10B_3_5B_3_6B_6_1+B_3_7B_6_2+B_3_8B_6_3+B_3_9B_6_4+B_3_10-C_5_4-C_5_5-C_5_6-C_6_4-C_6_5-C_6_6C_1_1-C_7_4C_1_2-C_7_5C_1_3-C_7_6C_2_1-C_8_4C_2_2-C_8_5C_2_3-C_8_6C_3_1-C_9_4C_3_2-C_9_5C_3_3-C_9_6C_4_1-C_10_4C_4_2-C_10_5C_4_3-C_10_6+TraceMulA_1_4A_1_5A_1_6A_2_4A_2_5A_2_6A_3_4A_3_5A_3_6B_1_5+B_4_5B_1_6+B_4_6B_1_7+B_4_7B_1_8+B_4_8B_1_9+B_4_9B_1_10+B_4_10B_2_5+B_5_5B_2_6+B_5_6B_2_7+B_5_7B_2_8+B_5_8B_2_9+B_5_9B_2_10+B_5_10B_3_5+B_6_5B_3_6+B_6_6B_6_7+B_3_7B_3_8+B_6_8B_3_9+B_6_9B_3_10+B_6_10C_5_1+C_5_4C_5_2+C_5_5C_5_3+C_5_6C_6_1+C_6_4C_6_2+C_6_5C_6_3+C_6_6C_7_1+C_7_4C_7_2+C_7_5C_7_3+C_7_6C_8_1+C_8_4C_8_2+C_8_5C_8_3+C_8_6C_9_1+C_9_4C_9_2+C_9_5C_9_3+C_9_6C_10_1+C_10_4C_10_2+C_10_5C_10_3+C_10_6+TraceMulA_1_4-A_4_4+A_4_7A_1_5-A_4_5+A_4_8A_1_6-A_4_6+A_4_9A_2_4-A_5_4+A_5_7A_2_5-A_5_5+A_5_8A_2_6-A_5_6+A_5_9A_3_4-A_6_4+A_6_7A_3_5-A_6_5+A_6_8A_3_6-A_6_6+A_6_9-B_4_5-B_4_6B_4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[[C_1_1,C_1_2,C_1_3,C_1_4,C_1_5,C_1_6,C_1_7,C_1_8,C_1_9],[C_2_1,C_2_2,C_2_3,C_2_4,C_2_5,C_2_6,C_2_7,C_2_8,C_2_9],[C_3_1,C_3_2,C_3_3,C_3_4,C_3_5,C_3_6,C_3_7,C_3_8,C_3_9],[C_4_1,C_4_2,C_4_3,C_4_4,C_4_5,C_4_6,C_4_7,C_4_8,C_4_9],[C_5_1,C_5_2,C_5_3,C_5_4,C_5_5,C_5_6,C_5_7,C_5_8,C_5_9],[C_6_1,C_6_2,C_6_3,C_6_4,C_6_5,C_6_6,C_6_7,C_6_8,C_6_9],[C_7_1,C_7_2,C_7_3,C_7_4,C_7_5,C_7_6,C_7_7,C_7_8,C_7_9],[C_8_1,C_8_2,C_8_3,C_8_4,C_8_5,C_8_6,C_8_7,C_8_8,C_8_9],[C_9_1,C_9_2,C_9_3,C_9_4,C_9_5,C_9_6,C_9_7,C_9_8,C_9_9],[C_10_1,C_10_2,C_10_3,C_10_4,C_10_5,C_10_6,C_10_7,C_10_8,C_10_9]]))) = Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[A_1_1-A_7_1-A_1_4,A_1_2-A_7_2-A_1_5,A_1_3-A_7_3-A_1_6],[A_2_1-A_8_1-A_2_4,A_2_2-A_8_2-A_2_5,A_2_3-A_8_3-A_2_6],[A_3_1-A_9_1-A_3_4,A_3_2-A_9_2-A_3_5,A_3_3-A_9_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_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]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[-A_4_1+A_4_4-A_7_4,-A_4_2+A_4_5-A_7_5,-A_4_3+A_4_6-A_7_6],[-A_5_1+A_5_4-A_8_4,-A_5_2+A_5_5-A_8_5,-A_5_3+A_5_6-A_8_6],[-A_6_1+A_6_4-A_9_4,-A_6_2+A_6_5-A_9_5,-A_6_3+A_6_6-A_9_6]]),Matrix(3, 4, [[B_4_1,B_4_2,B_4_3,B_4_4],[B_5_1,B_5_2,B_5_3,B_5_4],[B_6_1,B_6_2,B_6_3,B_6_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_7_1-A_4_7+A_7_7,-A_7_2-A_4_8+A_7_8,-A_7_3-A_4_9+A_7_9],[-A_8_1-A_5_7+A_8_7,-A_8_2-A_5_8+A_8_8,-A_8_3-A_5_9+A_8_9],[-A_9_1-A_6_7+A_9_7,-A_9_2-A_6_8+A_9_8,-A_9_3-A_6_9+A_9_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_7,C_1_8,C_1_9],[C_2_7,C_2_8,C_2_9],[C_3_7,C_3_8,C_3_9],[C_4_7,C_4_8,C_4_9]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[-A_7_4-A_1_7+A_7_7,-A_7_5-A_1_8+A_7_8,-A_7_6-A_1_9+A_7_9],[-A_8_4-A_2_7+A_8_7,-A_8_5-A_2_8+A_8_8,-A_8_6-A_2_9+A_8_9],[-A_9_4-A_3_7+A_9_7,-A_9_5-A_3_8+A_9_8,-A_9_6-A_3_9+A_9_9]]),Matrix(3, 6, [[B_7_5,B_7_6,B_7_7,B_7_8,B_7_9,B_7_10],[B_8_5,B_8_6,B_8_7,B_8_8,B_8_9,B_8_10],[B_9_5,B_9_6,B_9_7,B_9_8,B_9_9,B_9_10]]),Matrix(6, 3, [[C_5_7,C_5_8,C_5_9],[C_6_7,C_6_8,C_6_9],[C_7_7,C_7_8,C_7_9],[C_8_7,C_8_8,C_8_9],[C_9_7,C_9_8,C_9_9],[C_10_7,C_10_8,C_10_9]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[A_4_1,A_4_2,A_4_3],[A_5_1,A_5_2,A_5_3],[A_6_1,A_6_2,A_6_3]]),Matrix(3, 4, [[B_1_1+B_4_1,B_1_2+B_4_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_6_1+B_3_1,B_6_2+B_3_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_7_1,A_7_2,A_7_3],[A_8_1,A_8_2,A_8_3],[A_9_1,A_9_2,A_9_3]]),Matrix(3, 4, [[B_1_1+B_7_1,B_1_2+B_7_2,B_1_3+B_7_3,B_1_4+B_7_4],[B_2_1+B_8_1,B_2_2+B_8_2,B_2_3+B_8_3,B_2_4+B_8_4],[B_3_1+B_9_1,B_3_2+B_9_2,B_3_3+B_9_3,B_3_4+B_9_4]]),Matrix(4, 3, [[C_1_1+C_7_1+C_1_7+C_7_7,C_1_2+C_7_2+C_1_8+C_7_8,C_1_3+C_7_3+C_1_9+C_7_9],[C_2_1+C_8_1+C_2_7+C_8_7,C_2_2+C_8_2+C_2_8+C_8_8,C_2_3+C_8_3+C_2_9+C_8_9],[C_3_1+C_9_1+C_3_7+C_9_7,C_3_2+C_9_2+C_3_8+C_9_8,C_3_3+C_9_3+C_3_9+C_9_9],[C_4_1+C_10_1+C_4_7+C_10_7,C_4_2+C_10_2+C_4_8+C_10_8,C_4_3+C_10_3+C_4_9+C_10_9]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[A_1_1-A_4_1-A_1_7,A_1_2-A_4_2-A_1_8,A_1_3-A_4_3-A_1_9],[A_2_1-A_5_1-A_2_7,A_2_2-A_5_2-A_2_8,A_2_3-A_5_3-A_2_9],[A_3_1-A_6_1-A_3_7,A_3_2-A_6_2-A_3_8,A_3_3-A_6_3-A_3_9]]),Matrix(3, 4, [[B_1_1-B_1_7,B_1_2-B_1_8,B_1_3-B_1_9,B_1_4-B_1_10],[B_2_1-B_2_7,B_2_2-B_2_8,B_2_3-B_2_9,B_2_4-B_2_10],[B_3_1-B_3_7,B_3_2-B_3_8,B_3_3-B_3_9,B_3_4-B_3_10]]),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_4_1+A_1_4,-A_4_2+A_1_5,-A_4_3+A_1_6],[-A_5_1+A_2_4,-A_5_2+A_2_5,-A_5_3+A_2_6],[-A_6_1+A_3_4,-A_6_2+A_3_5,-A_6_3+A_3_6]]),Matrix(3, 6, [[B_1_5,B_1_6,B_4_1+B_1_7,B_4_2+B_1_8,B_4_3+B_1_9,B_4_4+B_1_10],[B_2_5,B_2_6,B_5_1+B_2_7,B_5_2+B_2_8,B_5_3+B_2_9,B_5_4+B_2_10],[B_3_5,B_3_6,B_6_1+B_3_7,B_6_2+B_3_8,B_6_3+B_3_9,B_6_4+B_3_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_4,A_1_5,A_1_6],[A_2_4,A_2_5,A_2_6],[A_3_4,A_3_5,A_3_6]]),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_6_7+B_3_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_1_4-A_4_4+A_4_7,A_1_5-A_4_5+A_4_8,A_1_6-A_4_6+A_4_9],[A_2_4-A_5_4+A_5_7,A_2_5-A_5_5+A_5_8,A_2_6-A_5_6+A_5_9],[A_3_4-A_6_4+A_6_7,A_3_5-A_6_5+A_6_8,A_3_6-A_6_6+A_6_9]]),Matrix(3, 6, [[-B_4_5,-B_4_6,B_4_1-B_4_7,B_4_2-B_4_8,B_4_3-B_4_9,B_4_4-B_4_10],[-B_5_5,-B_5_6,B_5_1-B_5_7,B_5_2-B_5_8,B_5_3-B_5_9,B_5_4-B_5_10],[-B_6_5,-B_6_6,B_6_1-B_6_7,B_6_2-B_6_8,B_6_3-B_6_9,B_6_4-B_6_10]]),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_7_4,A_7_5,A_7_6],[A_8_4,A_8_5,A_8_6],[A_9_4,A_9_5,A_9_6]]),Matrix(3, 6, [[B_7_5+B_4_5,B_4_6+B_7_6,B_7_7+B_4_7,B_4_8+B_7_8,B_4_9+B_7_9,B_4_10+B_7_10],[B_5_5+B_8_5,B_5_6+B_8_6,B_5_7+B_8_7,B_5_8+B_8_8,B_5_9+B_8_9,B_5_10+B_8_10],[B_6_5+B_9_5,B_6_6+B_9_6,B_6_7+B_9_7,B_6_8+B_9_8,B_6_9+B_9_9,B_6_10+B_9_10]]),Matrix(6, 3, [[C_5_4+C_5_7,C_5_5+C_5_8,C_5_6+C_5_9],[C_6_4+C_6_7,C_6_5+C_6_8,C_6_6+C_6_9],[C_1_4+C_7_4+C_1_7+C_7_7,C_1_5+C_7_5+C_1_8+C_7_8,C_1_6+C_7_6+C_1_9+C_7_9],[C_2_4+C_8_4+C_2_7+C_8_7,C_2_5+C_8_5+C_2_8+C_8_8,C_2_6+C_8_6+C_2_9+C_8_9],[C_3_4+C_9_4+C_3_7+C_9_7,C_3_5+C_9_5+C_3_8+C_9_8,C_3_6+C_9_6+C_3_9+C_9_9],[C_4_4+C_10_4+C_4_7+C_10_7,C_4_5+C_10_5+C_4_8+C_10_8,C_4_6+C_10_6+C_4_9+C_10_9]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[-A_7_1+A_1_7,-A_7_2+A_1_8,-A_7_3+A_1_9],[-A_8_1+A_2_7,-A_8_2+A_2_8,-A_8_3+A_2_9],[-A_9_1+A_3_7,-A_9_2+A_3_8,-A_9_3+A_3_9]]),Matrix(3, 6, [[-B_1_5,-B_1_6,B_1_1+B_7_1-B_1_7,B_1_2+B_7_2-B_1_8,B_1_3+B_7_3-B_1_9,B_1_4+B_7_4-B_1_10],[-B_2_5,-B_2_6,B_2_1+B_8_1-B_2_7,B_2_2+B_8_2-B_2_8,B_2_3+B_8_3-B_2_9,B_2_4+B_8_4-B_2_10],[-B_3_5,-B_3_6,B_3_1+B_9_1-B_3_7,B_3_2+B_9_2-B_3_8,B_3_3+B_9_3-B_3_9,B_3_4+B_9_4-B_3_10]]),Matrix(6, 3, [[C_5_1+C_5_7,C_5_2+C_5_8,C_5_3+C_5_9],[C_6_1+C_6_7,C_6_2+C_6_8,C_6_3+C_6_9],[C_1_1+C_7_1+C_7_7,C_1_2+C_7_2+C_7_8,C_1_3+C_7_3+C_7_9],[C_2_1+C_8_1+C_8_7,C_2_2+C_8_2+C_8_8,C_2_3+C_8_3+C_8_9],[C_3_1+C_9_1+C_9_7,C_3_2+C_9_2+C_9_8,C_3_3+C_9_3+C_9_9],[C_4_1+C_10_1+C_10_7,C_4_2+C_10_2+C_10_8,C_4_3+C_10_3+C_10_9]])))+Trace(Mul(Matrix(3, 3, [[A_7_4-A_4_7,A_7_5-A_4_8,A_7_6-A_4_9],[A_8_4-A_5_7,A_8_5-A_5_8,A_8_6-A_5_9],[A_9_4-A_6_7,A_9_5-A_6_8,A_9_6-A_6_9]]),Matrix(3, 6, [[-B_4_5-B_7_5,-B_4_6-B_7_6,B_4_1-B_4_7-B_7_7,B_4_2-B_4_8-B_7_8,B_4_3-B_4_9-B_7_9,B_4_4-B_4_10-B_7_10],[-B_5_5-B_8_5,-B_5_6-B_8_6,B_5_1-B_5_7-B_8_7,B_5_2-B_5_8-B_8_8,B_5_3-B_5_9-B_8_9,B_5_4-B_5_10-B_8_10],[-B_6_5-B_9_5,-B_6_6-B_9_6,B_6_1-B_6_7-B_9_7,B_6_2-B_6_8-B_9_8,B_6_3-B_6_9-B_9_9,B_6_4-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_4+C_7_4+C_1_7,C_1_5+C_7_5+C_1_8,C_1_6+C_7_6+C_1_9],[C_2_4+C_8_4+C_2_7,C_2_5+C_8_5+C_2_8,C_2_6+C_8_6+C_2_9],[C_3_4+C_9_4+C_3_7,C_3_5+C_9_5+C_3_8,C_3_6+C_9_6+C_3_9],[C_4_4+C_10_4+C_4_7,C_4_5+C_10_5+C_4_8,C_4_6+C_10_6+C_4_9]])))+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_4_1+B_7_1-B_4_7-B_7_7,B_4_2+B_7_2-B_4_8-B_7_8,B_4_3+B_7_3-B_4_9-B_7_9,B_7_4+B_4_4-B_4_10-B_7_10],[B_5_1+B_8_1-B_5_7-B_8_7,B_5_2+B_8_2-B_5_8-B_8_8,B_5_3+B_8_3-B_5_9-B_8_9,B_5_4+B_8_4-B_5_10-B_8_10],[B_6_1+B_9_1-B_6_7-B_9_7,B_6_2+B_9_2-B_6_8-B_9_8,B_6_3+B_9_3-B_6_9-B_9_9,B_6_4+B_9_4-B_6_10-B_9_10]]),Matrix(4, 3, [[C_1_4+C_1_7,C_1_5+C_1_8,C_1_6+C_1_9],[C_2_4+C_2_7,C_2_5+C_2_8,C_2_6+C_2_9],[C_3_4+C_3_7,C_3_5+C_3_8,C_3_6+C_3_9],[C_4_4+C_4_7,C_4_5+C_4_8,C_4_6+C_4_9]])))+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_7_5,B_1_6+B_7_6,-B_1_1-B_7_1+B_1_7+B_7_7,-B_1_2-B_7_2+B_1_8+B_7_8,-B_1_3-B_7_3+B_1_9+B_7_9,-B_1_4-B_7_4+B_1_10+B_7_10],[B_2_5+B_8_5,B_2_6+B_8_6,-B_2_1-B_8_1+B_2_7+B_8_7,-B_2_2-B_8_2+B_2_8+B_8_8,-B_2_3-B_8_3+B_2_9+B_8_9,-B_2_4-B_8_4+B_2_10+B_8_10],[B_3_5+B_9_5,B_3_6+B_9_6,-B_3_1-B_9_1+B_3_7+B_9_7,-B_3_2-B_9_2+B_3_8+B_9_8,-B_3_3-B_9_3+B_3_9+B_9_9,-B_3_4-B_9_4+B_3_10+B_9_10]]),Matrix(6, 3, [[C_5_1+C_5_7,C_5_2+C_5_8,C_5_3+C_5_9],[C_6_1+C_6_7,C_6_2+C_6_8,C_6_3+C_6_9],[C_7_1+C_7_7,C_7_2+C_7_8,C_7_3+C_7_9],[C_8_1+C_8_7,C_8_2+C_8_8,C_8_3+C_8_9],[C_9_1+C_9_7,C_9_2+C_9_8,C_9_3+C_9_9],[C_10_1+C_10_7,C_10_2+C_10_8,C_10_3+C_10_9]])))

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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