×

关于ADI迭代的松弛加速。 (英语) 兹比尔07803440

摘要:在最近发展的不精确ADI迭代的基础上,我们考虑了交替方向隐式(ADI)方法来计算连续Sylvester方程(AX+XB=C\)的数值解,并提出了经典的加速技术来提高其收敛速度。描述了ADI迭代方法的外推变量(EADI)和块连续超松弛变量(SOR-ADI)。这些松弛方法类似于用于线性系统的Gauss-Seidel和Jacobi方法,并且据我们所知,是新颖的,尤其是块SOR-ADI方案。分析了当矩阵A为正定且矩阵B为半正定(不一定是厄米矩阵)或相反时这两个松弛变量的收敛性。我们的数值实验表明,这些新方案在计算上很有吸引力。ADI方法的收敛速度通常会增加,尤其是使用块SOR-ADI变量时。通过与著名的厄米特分裂和偏赫米特分裂(HSS)方法的比较,强调了所提方法的效率。

MSC公司:

15A24号 矩阵方程和恒等式
15A30型 矩阵代数系统
65层10 线性系统的迭代数值方法
65楼30 其他矩阵算法(MSC2010)
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Bai,Z-Z,关于连续Sylvester方程的Hermitian和偏斜Hermitia分裂迭代方法,计算数学杂志,29185-198(2011)·Zbl 1249.65090号 ·doi:10.4208/jcm.1009-m3152
[2] Bai,Z-Z,关于非厄米正定矩阵的类SSOR-预条件子,数值线性代数应用,23,37-60(2016)·兹比尔1413.65040 ·doi:10.1002/nla.2004年
[3] Bai,Z-Z;Ng,MK,勘误表,数值线性代数应用,19,891(2012)·Zbl 1274.65089号 ·doi:10.1002/nla.1846
[4] Bai,Z-Z;Golub,生长激素;Ng,MK,非厄米特正定线性系统的厄米特和偏厄米特分裂方法,SIAM J Matrix Ana Appl,24,603-626(2003)·Zbl 1036.65032号 ·doi:10.1137/S0895479801395458
[5] Bai,Z-Z;尹,J-F;Su,Y-F,非厄米正定矩阵的移位分裂预条件,计算数学杂志,24539-552(2006)·Zbl 1120.65054号
[6] Bai,Z-Z;Golub,生长激素;卢,L-Z;Yin,J-F,正定线性系统的块三角和偏热分裂方法,SIAM科学计算杂志,26,844-863(2006)·Zbl 1079.65028号 ·doi:10.1137/S1064827503428114
[7] Bai,Z-Z;Golub,生长激素;Li,C-K,非Hermitian半正定矩阵的预条件Hermitia分裂方法和偏Hermistian分裂方法的收敛性,数学计算,76287-298(2007)·Zbl 1114.65034号 ·doi:10.1090/S0025-5718-06-01892-8
[8] Bai,Z-Z;Golub,生长激素;Ng,MK,关于厄米特和偏厄米特分裂迭代的连续超松弛加速,数字线性代数应用,14,319-335(2007)·Zbl 1199.65097号 ·doi:10.1002/nla.517
[9] Bartels,RH;Stewart,GW,矩阵方程AX+XB=C的解:算法432,Commun ACM,15208-826(1972)·Zbl 1372.65121号 ·数字对象标识代码:10.1145/361573.361582
[10] 本纳,P。;李,R-C;Truhar,N.,《关于Sylvester方程的ADI方法》,《计算应用数学杂志》,2331035-145(2009)·Zbl 1176.65050号 ·doi:10.1016/j.cam.2009.08.108
[11] Benzi,P.,埃尔米特和偏赫米特分裂迭代的推广,SIAM J Matrix Ana Appl,31,360-374(2009)·Zbl 1191.65025号 ·doi:10.1137/080723181
[12] Cao,Z-H,外推迭代法的收敛定理及其应用,应用数值数学,27203-209(1998)·Zbl 0927.65052号 ·doi:10.1016/S0168-9274(98)00013-0
[13] 陈,Y-H;Sheu,TWH,线性生产对流扩散的二维方案,数值传热,B部分,37,365-377(2000)·doi:10.1080/104077900275440
[14] Golub,生长激素;秘书长纳什;Van Loan,CF,问题AX+XB=C的Hessenberg-Schur方法,IEEE Trans Autom Control,24909-913(1979)·Zbl 0421.65022号 ·doi:10.1109/TAC.1979.1102170
[15] 喇叭,RA;Johnson,CR,矩阵分析主题(1991),剑桥:剑桥大学出版社,剑桥·Zbl 0729.15001号 ·doi:10.1017/CBO9780511840371
[16] Kürschner,P。;本纳,P。;Saak,J.,大型Lyapunov和Sylvester方程ADI方法中的自生成和有效移位参数,《电子变换数值分析》,43,142-162(2014)·Zbl 1312.65068号
[17] 兰卡斯特,P。;Tismenetsky,M.,《矩阵理论》(1985),奥兰多:奥兰多学术出版社·Zbl 0516.15018号
[18] 李,X。;He,N.,解连续Sylvester方程的Shift-splitting迭代法及其变体,东亚,应用数学杂志,12,367-380(2022)·Zbl 1481.65066号
[19] 李,J-R;White,J.,Lyapunov方程的低阶解,J Matrix Ana Appl,24,1260-280(2002)·Zbl 1016.65024号 ·网址:10.1137/S0895479801384937
[20] 李·T。;翁,PC-Y;Chu,EK-W;Lin,W-W,大尺度和Lyapunov方程,Smith方法及其应用,数值算法,63,4,727-752(2013)·Zbl 1271.65079号 ·doi:10.1007/s11075-012-9650-2
[21] 李,X。;霍,H-F;Yang,A-L,连续Sylvester方程的预处理HSS迭代法及其非交替变量,计算数学应用,75,1095-1106(2018)·Zbl 1409.65027号 ·doi:10.1016/j.camwa.2017.10.028
[22] Li,P-S;Lam,J。;郭,K-W;Lu,R-Q,周期分段线性系统的稳定性和镇定:矩阵多项式方法,Autom J IFAC,94,1-8(2018)·Zbl 1400.93257号 ·doi:10.1016/j.automatica.2018.02.015
[23] Liu Z-Y,Zhou Y,Zhang Y-L(2020)关于连续Sylvester方程的非精确ADI迭代。数字线性代数应用27(5):e2320·Zbl 1474.65112号
[24] 刘,Z-Y;吴,N-C;秦,X-R;Zhang,Y-L,实对称Toeplitz系统的三角变换分裂方法,计算数学应用,75,2782-2794(2018)·Zbl 1415.65078号 ·doi:10.1016/j.camwa.2018.01.008
[25] 刘,Z-Y;张,F。;费雷拉,C。;Zhang,Y-L,关于(连续)Sylvester方程的循环和斜循环分裂算法,计算数学应用,109,30-43(2022)·Zbl 1524.65186号 ·doi:10.1016/j.camwa.2022.01.027
[26] 卢,A。;Wachspress,EL,通过交替方向隐式迭代求解Lyapunov方程,计算数学应用,21,43-58(1991)·Zbl 0724.65041号 ·doi:10.1016/0898-1221(91)90124-M
[27] Peaceman,DW;Rachford,HH Jr,抛物型和椭圆型微分方程的数值解,J SIAM,3,1,28-41(1955)·Zbl 0067.35801号
[28] Sadkane,M.,大型离散Lyapunov方程的低秩Krylov平方Smith方法,线性代数应用,4362807-2827(2012)·Zbl 1260.65040号 ·doi:10.1016/j.laa.2011.07.021
[29] Simoncini,V.,线性矩阵方程的计算方法,SIAM Rev,58,377-441(2016)·Zbl 1386.65124号 ·doi:10.1137/130912839
[30] Smith,RA,矩阵方程(XA+BX=C),SIAM J Appl Math,16,198-201(1968)·Zbl 0157.22603号 ·数字对象标识代码:10.1137/0116017
[31] 斯塔克·G。;Niethammer,W.,SOR for \(AX-XB=C\),线性代数应用,154156355-375(1991)·Zbl 0736.65031号 ·doi:10.1016/0024-3795(91)90384-9
[32] 田,Z-L;王,J-X;Dong,Y-H;Liu,Z-Y,求解耦合连续马尔可夫跳跃Lyapunov矩阵方程的多步Smith内外迭代算法,J Frankl Inst,3573656-3680(2020)·Zbl 1437.93128号 ·doi:10.1016/j.jfranklin.2020.026
[33] Varga,R.,矩阵迭代分析(2000),纽约:Springer,纽约·兹比尔1216.65042 ·doi:10.1007/978-3-642-05156-2
[34] Wachspress EL(2009),用于求解Lyapunov和Sylvester方程的ADI迭代参数,技术报告
[35] Wachspress,EL,Lyapunov矩阵方程的迭代解,应用数学-莱特,107,1,87-90(1988)·Zbl 0631.65037号 ·doi:10.1016/0893-9659(88)90183-8
[36] 王,X。;李,W-W;Mao,L-Z,关于连续Sylvester方程的正定和偏赫米特分裂迭代方法(AX+XB=C\),计算数学应用,662352-2361(2013)·Zbl 1350.65038号 ·doi:10.1016/j.camwa.2013.09.011
[37] 熊,J。;Lam,J.,通过时滞控制器稳定离散时间马尔可夫跳跃线性系统,Automatica,42,5,747-753(2006)·兹比尔1137.93421 ·doi:10.1016/j.automatica.2005.12.015
[38] Young,D.,大型线性系统的迭代解(1971),纽约:学术出版社,纽约·Zbl 0231.65034号
[39] 郑,Q-Q;Ma,C-F,《关于大型稀疏连续Sylvester方程的正规和偏赫米特分裂迭代方法》,《计算应用数学杂志》,268145-154(2014)·Zbl 1293.65074号 ·doi:10.1016/j.cam.2014.02.025
[40] 周,B。;Lam,J。;Duan,G-R,On-Smith型Stein矩阵方程迭代算法,应用数学-莱特,22,7,1038-1044(2009)·Zbl 1179.15016号 ·doi:10.1016/j.aml.2009.01.012
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。