Python：FEMでの疎行列計算利用による高速化（３次元骨組構造解析での事例） - Qiita

１．はじめに 最近，自作の３次元骨組構造解析プログラムで計算を行っているが，自由度が大きくなると計算に時間がかかるのが気になりだしました． 6000自由度（行列サイズは 6000 x 6000）となると，numpy.linalg.solve では計算時間は10秒近くかかります．これを何十ケースもやるとなると，コンピュータの前で待っているのは手持ち無沙汰です．そこで何か早くする方法はないものかと探っていて見つけた方法が，scipyの疎行列計算の活用です． 結果からいうと，下表の通り，疎行列処理の導入により，十分に早くなります．自由度が小さく１秒以下の計算での違いなどは気になりませんが，自由度が大きい場合に１ケース９秒が３秒になる時間短縮は大きい！そこで，この記事では，疎行列計算ライブラリを用いた連立一次方程式解法の簡単な例と，実際のFEMプログラムへの実装を説明します．実装と行っても，プログ