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摄动双边Lanczos三对角化过程的增广分析。 (英语) Zbl 1291.65130号

摘要:我们推广了对称Lanczos过程的一个增广舍入误差结果,该结果在[C.C.佩奇,SIAM J.矩阵分析。申请。第5号,第31页,第2347–2359页(2010年;Zbl 1215.65083号)]对于正方形矩阵三对角化的双边(通常是非对称的)Lanczos过程。我们将分析扩展到比舍入误差更一般的扰动,以便为分析不精确和相关方法提供工具。目的是加深对所有这些方法的行为的理解。我们的结果与对称Lanczos过程的结果具有相同的形式,除了后向扰动项的界(增广系统后向舍入误差的推广)。一般来说,我们不能像对称过程那样导出这些项的紧先验界,但后验界是可行的,而与矩阵的某些性质相关的界在理论上是可取的。

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2015财年65 矩阵特征值和特征向量的数值计算
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Aliaga,J.I。;博利,D.L。;Freund,R.W。;Hernández,V.,多起始向量的Lanczos型方法,数学。公司。,1577-1601 (2000) ·Zbl 0953.65018号
[2] Arnoldi,W.E.,矩阵特征值问题求解中的最小化迭代原理,Quart。申请。数学。,9, 17-29 (1951) ·Zbl 0042.12801号
[3] Bai,Z.,非对称特征值问题Lanczos算法的误差分析,数学。公司。,62, 209-226 (1994) ·Zbl 0809.65029号
[4] Bai,Z。;Day,D。;Ye,Q.,ABLE:非厄米特特征值问题的自适应块Lanczos方法,SIAM J.Matrix Ana。申请。,20,1060-1082(1999),稀疏矩阵和结构矩阵及其应用(Coeur d'Alene,ID,1996)·Zbl 0932.65045号
[5] 巴洛,J.L。;博斯纳,N。;Drmač,Z.,一种新的稳定双对角归约算法,线性代数应用。,397, 35-84 (2005) ·Zbl 1069.65039号
[6] 比约克,澳大利亚。;Paige,C.C.,《修正Gram-Schmidt算法中正交性的丢失和重新获得》,SIAM J.矩阵分析。申请。,13, 176-190 (1992) ·Zbl 0747.65026号
[7] 比约克,澳大利亚。;Paige,C.C.,使用正交分解求解增广线性系统,BIT,34,1-24(1994)·Zbl 0822.65021号
[8] Day,D.,非对称Lanczos算法的有效实现,SIAM J.矩阵分析。申请。,18, 566-589 (1997) ·Zbl 0873.65037号
[9] Day,D.M.,《双边Lanczos算法中的半二重性》(1993),加利福尼亚大学:加利福尼亚大学伯克利分校,博士论文
[10] van Gijzen,医学学士。;Sonneveld,P.,《算法913:有效利用双正交属性的优雅(IDR(s))变体》,ACM-Trans。数学。软件,38(2011)·Zbl 1365.65089号
[11] Golub,G.H。;O'Leary,D.P.,共轭梯度和Lanczos算法的一些历史:1948-1976,SIAM Rev.,31,50-102(1989)·Zbl 0673.65017号
[12] Golub,G.H。;Underwood,R.,计算特征值的块Lanczos方法,(数学软件,III,Proc.Sympos,数学研究中心,威斯康星州大学,数学软件,II,Proc.Sympos,Math Res.Center,威斯康辛州大学,麦迪逊,1977)。数学软件,III,Proc。交响乐。,数学。威斯康星州大学研究中心。数学软件,III,Proc。交响乐。,数学。威斯康星大学研究中心,威斯康星州麦迪逊,1977年,出版。数学。Res.Cent.,研究中心。,第39卷(1977),学术出版社:纽约学术出版社),361-377·Zbl 0407.68040号
[13] Greenbaum,A.,微扰Lanczos和共轭梯度递归的行为,线性代数应用。,113, 7-63 (1989) ·Zbl 0662.65032号
[14] 格林鲍姆,A。;Strakoš,Z.,预测有限精度Lanczos和共轭梯度计算的行为,SIAM J.矩阵分析。申请。,13, 121-137 (1992) ·Zbl 0755.65037号
[15] Gutknecht,M.H。;Zemke,J.P.M.,基于IDR的特征值计算,SIAM J.矩阵分析。申请。,34, 283-311 (2013) ·Zbl 1273.65055号
[16] Hestenes,M.R。;Stiefel,E.,求解线性系统的共轭梯度方法,J.Res.Natl。伯尔。支架。,49, 409-436 (1952), (1953) ·Zbl 0048.09901号
[17] Higham,N.J.,《数值算法的准确性和稳定性》(1996),工业和应用数学学会(SIAM):宾夕法尼亚州费城·Zbl 0847.65010号
[18] Komzsik,L.,《Lanczos方法:进化与应用》,《软件环境》。工具,第15卷(2003),工业和应用数学学会(SIAM):宾夕法尼亚州费城工业和应用算术学会·Zbl 1022.65038号
[19] Lanczos,C.,解线性微分和积分算子特征值问题的迭代方法,J.Res.Natl。伯尔。支架。,45, 255-282 (1950)
[20] Lanczos,C.,《通过最小化迭代求解线性方程组》,J.Res.Natl。伯尔。支架。,49, 33-53 (1952)
[21] Meurant,G.,Lanczos和共轭梯度算法:从理论到有限精度计算,软件环境。工具,第19卷(2006),工业和应用数学学会(SIAM):宾夕法尼亚州费城工业和应用算术学会·Zbl 1110.65029号
[22] Meurant,G。;斯特拉科什,Z.,有限精度算法中的Lanczos和共轭梯度算法,Acta Numer。,15, 471-542 (2006) ·Zbl 1113.65032号
[23] Paige,C.C.,《计算超大稀疏矩阵的特征值和特征向量》(1971),伦敦大学计算机科学研究所,博士论文
[24] Paige,C.C.,特征问题Lanczos方法的计算变体,J.Inst.Math。申请。,18, 373-381 (1976) ·Zbl 0253.65020号
[25] Paige,C.C.,《对称矩阵三对角化Lanczos算法的误差分析》,J.Inst.Math。申请。,18, 341-349 (1976) ·Zbl 0347.65018号
[26] Paige,C.C.,对称特征值问题Lanczos算法的准确性和有效性,线性代数应用。,34, 235-258 (1980) ·Zbl 0471.65017号
[27] Paige,C.,从任何单位2-范数\(n \)-向量序列中获得的酉矩阵的一种有用形式,SIAM J.矩阵分析。申请。,31, 565-583 (2009) ·Zbl 1217.65072号
[28] Paige,C.C.,Lanczos Hermitian矩阵三对角化过程的增广稳定性结果,SIAM J.矩阵分析。申请。,31, 2347-2359 (2010) ·Zbl 1215.65083号
[29] 佩奇,C.C。;罗兹洛日尼克,M。;Strakoš,Z.,修正Gram-Schmidt(MGS),最小二乘法,MGS-GMRES的后向稳定性,SIAM J.矩阵分析。申请。,28264-284(2006),(电子版)·Zbl 1113.65028号
[30] Parlett,B.N.,对称特征值问题,经典应用。数学。,第20卷(1998年),工业和应用数学学会(SIAM):宾夕法尼亚州费城工业和应用数学家学会,1980年原版的更正重印本·Zbl 0885.65039号
[31] 巴雷特,B.N。;D.R.泰勒。;Liu,Z.A.,非对称矩阵的look-ahead Lanczos算法,数学。公司。,44, 105-124 (1985) ·兹伯利0564.65022
[32] Sleijpen,G.L。;van Gijzen,M.B.,利用(\text{BiCGstab}(\ell))策略诱导维度缩减,SIAM J.Sci。计算。,32, 2687-2709 (2010) ·Zbl 1220.65042号
[33] Sleijpen,G.L.(斯莱彭,G.L.)。;Sonneveld,P。;van Gijzen,M.B.,Bi-CGSTAB作为诱导降维方法,应用。数字。数学。,60, 1100-1114 (2010) ·Zbl 1200.65024号
[34] Sonneveld等人。;van Gijzen,M.B.,(IDR(s)):求解大型非对称线性方程组的一系列简单快速算法,SIAM J.Sci。计算。,31, 1035-1062 (2008/2009) ·Zbl 1190.65053号
[35] Tong,C.H。;Ye,Q.,非对称线性系统有限精度双共轭梯度算法分析,数学。公司。,69, 1559-1575 (2000) ·Zbl 0953.65017号
[36] Underwood,R.,求解大型稀疏对称特征值问题的迭代块Lanczos方法(1975),斯坦福大学人文科学学院计算机科学系,博士论文
[37] van der Vorst,H.A.,Bi-CGSTAB:非对称线性系统解的Bi-CG的一个快速且平滑收敛的变体,SIAM J.Sci。统计人员。计算。,13, 631-644 (1992) ·Zbl 0761.65023号
[38] van der Vorst,H.A。;Sonneveld,P.,CGSTAB,CG-S(1990)的一个更平滑的融合变体,代尔夫特理工大学数学和信息学系,报告90-50
[39] 韦塞林,P。;Sonneveld,P.,《多重网格和预处理Lanczos型方法的数值实验》,(Navier-Stokes问题的近似方法,Paderborn大学,Proc.Sympos,Navier-Stokes问题近似方法,Proc.Sympos,Paderborn大学,1979年。Navier-Stokes问题的近似方法,Proc。交响乐。,帕德博恩大学。Navier-Stokes问题的近似方法,Proc。交响乐。,帕德博恩大学,1979年,数学课堂讲稿。,第771卷(1980),《施普林格:柏林施普林格》,543-562·Zbl 0421.65065号
[40] Wilkinson,J.H.,《代数过程中的舍入误差》(1963),普伦蒂斯·霍尔公司:普伦蒂斯霍尔公司,新泽西州恩格尔伍德克利夫斯·Zbl 1041.65502号
[41] Wilkinson,J.H.,《代数特征值问题》(1965),克拉伦登出版社:牛津克拉伦登出版公司·Zbl 0258.65037号
[42] Zemke,J.P.M.,《有限精度中的Krylov子空间方法:统一方法》(2003),汉堡技术大学,论文,Arbeitsbereich Technische Informatik III 4-04·Zbl 1196.65018号
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