Martin H.Gutknecht。;托马斯·施梅尔泽 更新块三对角矩阵和块Hessenberg矩阵的QR分解。 (英语) Zbl 1143.65032号 申请。数字。数学。 58,第6号,871-883(2008). 摘要:针对块三对角矩阵和块Hessenberg矩阵的QR分解,我们提出了一种高效的分块更新方案。例如,在Krylov空间解算器MinRes、SymmLQ、GMRes和QMR的推广中出现了这样的矩阵,以阻塞具有多个右手边的线性方程组的方法。在非块的情况下,将Givens旋转用于QR分解是非常有效的(实际上也是标准的)。通常,在块情况下,同样的方法也用于列式更新。然而,我们表明,即使对于较小的块大小,在这种情况下,使用(通常是复杂的)Householder反射而不是Givens旋转的块级更新也要高效得多,特别是如果显式计算包含由整个块确定的反射的幺正变换的话。当然,块大小越大,节省的成本就越大。我们讨论了这种分块更新的一些复杂算法细节,并给出了各种选项(Givens vs.Householder,分块更新vs.列更新,酉变换的显式计算vs.隐式计算)的精度和时间的数值实验。我们的处理允许可变块大小,并且可以适用于块Hessenberg矩阵,这些矩阵没有上述块Krylov空间解算器中遇到的特殊结构。 引用于7文件 MSC公司: 2015财年65 矩阵特征值和特征向量的数值计算 65层50 稀疏矩阵的计算方法 关键词:块Arnoldi过程;块Lanczos过程;块Krylov空间法;块MinRes;块SymmIQ;块GMRes;块QMR;块三对角矩阵;块Hessenberg矩阵;QR分解;特征值;特征向量 软件:CLARFG公司;ABLE公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{M.H.Gutknecht}和\textit{T.Schmelzer},应用。数字。数学。58,第6号,871--883(2008;Zbl 1143.65032) 全文: DOI程序 参考文献: [1] Aliaga,J.I。;Boley,D.L。;Freund,R.W。;Hernández,V.,多起始向量的Lanczos型方法,数学。公司。,69, 232, 1577-1601 (2000) ·Zbl 0953.65018号 [2] Bai,Z。;Day,D。;Ye,Q.,ABLE:非厄米特特征值问题的自适应块Lanczos方法,稀疏矩阵和结构化矩阵及其应用。稀疏和结构化矩阵及其应用,Coeur d'Alene,ID,1996年。稀疏和结构化矩阵及其应用。稀疏和结构化矩阵及其应用,Coeur d'Alene,ID,1996,SIAM J.矩阵分析。申请。,20,141060-1082(1999),(电子版)·兹比尔0932.65045 [3] 比肖夫,C。;Van Loan,C.,The年Householder矩阵乘积的表示,科学计算的并行处理。科学计算的并行处理,弗吉尼亚州诺福克,1985年。科学计算的并行处理。科学计算的并行处理,弗吉尼亚州诺福克,1985年,SIAM J.Sci。统计师。计算。,8,S2-S13(1987)·Zbl 0628.65033号 [4] Boyse,W.E。;Seidl,A.A.,计算复杂对称系统多个同时解的块QMR方法,SIAM J.Sci。计算。,17, 1, 263-274 (1996) ·Zbl 0848.65018号 [5] J.Cullum,W.E.Donath,对称的块推广;J.Cullum,W.E.Donath,对称\(s)的块推广 [6] Freund,R.W.,通过Lanczos型过程计算传递函数的矩阵Padé近似,(近似理论VIII,第1卷。近似理论VIII,第1卷,德克萨斯州大学站,1995(1995),《世界科学》。出版:《世界科学》。出版公司River Edge,NJ),215-222·Zbl 1137.41321号 [7] Freund,R.W。;Malhotra,M.,具有多个右手边的非厄米线性系统的块QMR算法,线性代数应用。,254, 119-157 (1997) ·Zbl 0873.65021号 [8] R.W.Freund,QR Zerlegung im Lanczos Prozess,私人票据,2004年;R.W.Freund,QR Zerlegung im Lanczos Prozess,私人票据,2004年 [9] Golub,G.H。;Underwood,R.,计算特征值的块Lanczos方法,(数学软件,III,Proc.Sympos,数学软件,II,Proc.Sympos,威斯康星州麦迪逊大学数学研究中心,1977)。数学软件,III,Proc。交响乐。。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.Center,第39卷(1977年),学术出版社:纽约学术出版社,361-377·Zbl 0407.68040号 [10] Golub,G.H。;van Loan,C.F.,《矩阵计算》(1996),约翰霍普金斯大学出版社:约翰霍普金大学出版社,马里兰州巴尔的摩·Zbl 0865.65009号 [11] Kahan,W。;Parlett,B.N.,《Lanczos过程应该走多远》(Bunch,J.;Rose,D.,《稀疏矩阵计算》(1976),学术出版社:纽约学术出版社),131-144·Zbl 0345.65017号 [12] J.Langou,2004年3月28日至4月2日在科罗拉多州铜山举行的第八届铜山迭代方法会议上发表的演讲,少了几次迭代;J.Langou,在2004年3月28日至4月2日于科罗拉多州铜山举行的第八届铜山迭代方法会议上发表的演讲 [13] Lehoucq,R.B.,初等酉矩阵的计算,ACM Trans。数学。软件,22393-400(1996)·Zbl 0884.65039号 [14] O'Leary,D.P.,块共轭梯度算法及相关方法,线性代数应用。,29, 293-322 (1980) ·Zbl 0426.65011号 [15] Parlett,B.N.,《等分反射器算法分析》,SIAM Rev.,13,197-208(1971)·Zbl 0217.52606号 [16] Ruhe,A.,计算大型稀疏对称矩阵特征值的带Lanczos算法的实现方面,数学。公司。,33, 146, 680-687 (1979) ·Zbl 0443.65022号 [17] Saad,Y.,稀疏线性系统的迭代方法(1996),PWS出版社:波士顿PWS出版社·Zbl 1002.65042号 [18] T.Schmelzer,Hermitian线性系统的Block Krylov方法,德国凯泽斯劳滕大学数学系毕业论文,2004年;T.Schmelzer,Hermitian线性系统的Block Krylov方法,德国凯泽斯劳滕大学数学系毕业论文,2004年 [19] Schreiber,R。;Parlett,B.,《块反射器:理论和计算》,SIAM J.Numer。分析。,25, 1, 189-205 (1988) ·Zbl 0637.65017号 [20] Simoncini,V.,块BICG的稳定QMR版本,SIAM J.矩阵分析。申请。,18, 2, 419-434 (1997) ·Zbl 0872.65024号 [21] R.Underwood,求解大型稀疏对称特征值问题的迭代块Lanczos方法,博士论文,斯坦福大学,加利福尼亚州斯坦福,1975;R.Underwood,求解大型稀疏对称本征问题的迭代块Lanczos方法,博士论文,斯坦福大学,斯坦福,CA,1975 [22] B.Vital,《多重过程中大尾巴问题的解决方法》,雷恩大学博士论文,1990年;B.Vital,Etude de quelques méthodes de résolution de problèmes linéaires de grand taille sur multiprocessor,博士论文,雷恩大学,1990年 [23] Wilkinson,J.H.,《代数特征值问题》(1965),牛津大学出版社:牛津大学出版社,伦敦伊利大厦·兹比尔0258.65037 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。