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广义鞍点问题的简化HSS预条件。 (英语) Zbl 1347.65056号

本文发展了广义鞍点问题的SHSS预条件\[\开始{bmatrix}A&B^T\\-B&C\end{bmatricx}\,开始{bmmatrix}x\\y\end}=\begin{bmatriax}f\\-g\end\]它是建立在经典HSS预条件的基础上并从中简化而来的Z.-Z.白等[SIAM J.Matrix Anal.Appl.24,No.3,603–626(2003;Zbl 1036.65032号)]. 其思想是去掉HSS预处理程序的部分(P_{HSS}=\dfrac{1}{\alpha}\)\[\开始{bmatrix}\alpha I+A&0\\0&\ alpha I+C\end{bmatricx}\begin{bmattrix}\alpha I&B^T\\-B&\ alpha I \end}\]在新的预处理器中\(P_{SHSS}=\dfrac{1}{\alpha}\)\[\开始{bmatrix}A&0\\0&\alpha I\end{bmatricx}\begin{bmattrix}\alpha-I&B^T\\-B&\alba-I\end}。\]较简单的预条件子(P_SHSS)不同于鞍点矩阵\[\开始{bmatrix}A&B^T\\-B&C\结束{bmatricx}\]仅在上部三角形块中。这使得预处理算法只能求解两个线性系统,而更复杂的HSS方法需要求解三个线性系统。此外,预处理矩阵的谱分布显著改善,导致迭代序列更短。包括SHSS的详细光谱分析。数值实验处理了二维Stokes方程的预处理GMRES。大量的数值试验表明,SHSS相对于HSS的优势(迭代次数更少,CPU加速比大于5倍,精度相同),以及选择接近最佳的参数(α)。

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65F08个 迭代方法的前置条件
65层10 线性系统的迭代数值方法
65层50 稀疏矩阵的计算方法
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全文: 内政部

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