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子空间迭代随机化和奇异值问题。 (英语) Zbl 1328.65088号

摘要:矩阵计算中的一个经典问题是用低秩矩阵高效可靠地逼近给定矩阵。已知截断奇异值分解(SVD)可以为任何给定的固定秩提供最佳近似。然而,SVD的计算成本也很高。在文献中计算低阶近似的不同方法中,随机算法由于其在不同应用领域惊人的可靠性和计算效率,最近吸引了研究人员的关注。典型地,这些算法被证明是用非常高概率的低秩近似计算的,这些近似值在最优的常数因子内,并且已知在许多实际情况下表现得更好。本文提出了一种新的误差分析方法,该方法考虑了子空间迭代框架中的随机算法,并以很高的概率表明,对于奇异值快速衰减的矩阵,可以快速计算出高精度的低秩近似和奇异值。此类矩阵经常出现在各种应用领域,例如数据分析、快速结构矩阵计算和大型稀疏线性方程组的快速直接方法,是随机方法的驱动力。此外,我们还证明了这些随机算法计算的低阶近似实际上是秩揭示近似,并且秩-1近似的特殊情况也可以用于以非常高的概率正确估计矩阵2-范数。我们的数值实验完全支持我们的结论。

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2015财年65 矩阵特征值和特征向量的数值计算
65楼30 其他矩阵算法(MSC2010)
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