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得到许可的 未经许可 需要身份验证 发布人:德古意特出版社 2018年7月21日

高维问题动态低阶近似的投影方法

  • 埃米尔·基里 巴特·范德雷肯 电子邮件徽标

摘要

我们考虑了定秩矩阵和张量列流形(也称为矩阵乘积状态)上的动态低秩逼近,并分析了此类问题时间积分的投影方法。首先,在适当的逼近性假设下,我们证明了带有流形拟最优投影的显式Euler方法的误差估计。然后我们讨论了高阶显式方法的可能性和困难。特别地,我们讨论了限制增量中秩增长的方法,以及对小奇异值的鲁棒性。

资金报表:Bart Vandereycken部分得到了SNF项目159856“数字分析”的支持。

曲率界的紧性

我们在这里表明(1.4)在任何情况下都是尖锐的X(X),我们可以选择Y(Y)Z从而达到界限。为了保持符号的可管理性,我们将自己限制在方阵的情况下。

我们考虑流形第页真实的N个×N个秩矩阵第页.让X(X)第页是流形上的任意矩阵,并构造其奇异值分解X(X)=U型S公司V(V)T型这样的话U型,V(V)N个×第页具有正交柱u个v(v)分别为和S公司第页×第页是带元素的对角矩阵=σ>0按降序排列。接下来,选择Y(Y)第页这样的话Y(Y)=U型S公司V(V)~T型,其中还包括V(V)~N个×第页具有正交列v(v)~、和v(v)=v(v)~对于=1,,第页-1.然后

Y(Y)-X(X)=σ第页u个第页(v(v)~第页-v(v)第页)T型,

因此

(A.1)Y(Y)-X(X)2=tr公司((Y(Y)-X(X))T型(Y(Y)-X(X)))=2σ第页2(1-v(v)~第页T型v(v)第页).

现在随便拿一个ZN个×N个.自P(P)(X(X))Z=U型U型T型Z+ZV(V)V(V)T型-U型U型T型ZV(V)V(V)T型(参见,例如[18,方程式(2.5)]),我们得到

(P(P)(Y(Y))-P(P)(X(X)))Z=(-U型U型T型)Z(V(V)~V(V)~T型-V(V)V(V)T型)=(-U型U型T型)Z(v(v)~第页v(v)~第页T型-v(v)第页v(v)第页T型).

我们选择Z=u个~v(v)~第页T型,其中u个~归一化并与以下列正交U型.然后Z=1

(P(P)(Y(Y))-P(P)(X(X)))Z2=u个~(v(v)~第页T型-v(v)~第页T型v(v)第页v(v)第页T型)2=1-(v(v)~第页T型v(v)第页)2.

v(v)第页v(v)~第页是正常的,我们有|v(v)~第页T型v(v)第页|1。我们选择v(v)~第页这样的话0<v(v)~第页T型v(v)第页<1.然后

(P(P)(Y(Y))-P(P)(X(X)))Z=1-(v(v)~第页T型v(v)第页)21-v(v)~第页T型v(v)第页,

和依据(A.1)和Z=1,我们得到

(P(P)(Y(Y))-P(P)(X(X)))Z12σ第页Y(Y)-X(X)Z,

这表明了(1.4)基本上是一个严格的估计。

致谢

第二位作者感谢Daniel Kressner在低秩矩阵背景下对投影积分器的初步讨论。

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收到:2017-09-29
修订过的:2018-04-12
认可的:2018-05-02
在线发布:2018-07-21
印刷出版:2019-01-01

©2018 Walter de Gruyter GmbH,柏林/波士顿

2024年9月26日从下载https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/cmam-2018-0029/html
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