×

扩展非方矩阵和软约束的线性松弛。 (英语) Zbl 1346.65013号

概述:线性松弛是解决线性问题的一种常见方法,因为它们出现在科学和工程中。与高斯消除或QR系数化等直接方法相比,线性松弛对于稀疏矩阵问题特别有效,因为它们在基于约束的用户界面(UI)中出现布局规范。然而,文献中描述的线性松弛方法有其局限性:它仅适用于方形矩阵,不支持软约束,这使得它不适用于UI布局问题。
为了克服这些限制,我们提出了两种选择线性松弛期间使用的轴心元素的算法:随机轴心分配和更复杂的确定性轴心分配。此外,我们提出了三种算法来解决包含软约束的规范:优先IIS检测、优先删除过滤和优先分组约束。使用这些算法,可以对约束进行优先级排序:如果规范中存在冲突的约束,就像UI布局的情况一样,只有优先级较低的约束才会被违反以解决冲突。
使用随机生成的不同大小的UI布局规范对所提算法的性能和收敛性进行了实证评估。结果表明,我们最好的线性松弛算法的性能明显优于著名的高效线性规划求解器Matlab的LINPROG。

MSC公司:

65层10 线性系统的迭代数值方法
65层50 稀疏矩阵的计算方法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部 链接

参考文献:

[2] 库尼斯,S。;Rauhut,H.,稀疏三角多项式的随机抽样,ii。正交匹配追踪与基追踪,J.Found。计算。数学。,737-763年8月6日(2008年)·Zbl 1165.94314号
[3] Anita,H.M.,《科学家和工程师的数值方法》(2002),Birkhauser·兹比尔1014.65001
[4] Benzi,M.,《大型线性系统的预处理技术:综述》,J.Compute。物理。,182, 418-477 (2002) ·Zbl 1015.65018号
[5] 博宁,A。;Freeman-Benson,B。;Wilson,M.,《约束层次结构》,Lisp Symb。计算。,5, 3, 223-270 (1992)
[6] Chinneck,J.W.,最大可行子系统问题的快速启发式,Inf.J.Compute。,210-223 (2001) ·Zbl 1238.90093号
[7] 巴德罗斯,G.J。;博宁,A。;Stuckey,P.J.,食饵线性算术约束求解算法,ACM Trans。计算-嗯,互动。,8, 4, 267-306 (2001)
[8] 博宁,A。;英国万豪酒店。;Stuckey,P。;Xiao,Y.,解决用户界面应用的线性算术约束,(第十届ACM用户界面软件和技术研讨会论文集。第十届年度ACM用户接口软件和技术会议论文集,UIST'97(1997),ACM),87-96,URL:http://doi.acm.org/10.1145/263407.263518
[10] 英国万豪酒店。;Chok,S.C。;Finlay,A.,交互式图形应用的基于表格的约束求解工具包,(第四届约束编程原理与实践国际会议论文集。第四届限制编程原理与实务国际会议论文录,CP’98(1998),Springer:Springer London,UK), 340-354
[11] 贾米尔,N。;陈,X。;Cloninger,A.,《随机希尔德雷思算法及其在用户界面布局软约束中的应用》,J.Compute。申请。数学。,288, 193-202 (2015) ·Zbl 1326.65068号
[16] Young,D.M.,《大型线性系统的迭代解》(1971),学术出版社·Zbl 0204.48102号
[17] Datta,B.N.,《数值线性代数及其应用》(1995),科尔出版社·Zbl 1182.65001号
[18] Saad,Y.,稀疏线性系统的迭代方法,112(2003),SIAM:SIAM Philadelphia,PA·Zbl 1031.65046号
[19] Ruiz,D.,平衡矩阵中行和列规范的缩放算法,技术代表(2001)
[20] 达夫,I.S。;Koster,J.,《关于将大型条目排列到稀疏矩阵对角线的算法》,技术代表(1999)·Zbl 0979.05087号
[21] Goffin,J.L.,解线性不等式组的松弛方法,数学。操作。第5、3、388-414号决议(1980年)·Zbl 0442.90051号
[22] Agmon,S.,线性不等式的松弛方法,Canad。数学杂志。,382-392 (1954) ·兹比尔0055.35001
[23] 莫茨金,T。;Schoenberg,I.,线性不等式的松弛方法,Canad。数学杂志。,393-404(1954年)·兹比尔0055.35002
[24] 负荷,R.L。;Faires,J.,《数值分析》(2005),Bob Pirtle
[25] Heath,M.T.,《科学计算导论调查》(1997年),麦格劳-希尔公司·Zbl 0903.68072号
[26] Foster,L.V.,数值稳定的正规方程法的修正,《数值线性代数》,数字。信号处理。并行算法,501-512(1991)·Zbl 0734.65033号
[27] Axelsson,O.,迭代求解方法(1996),剑桥大学。按下·Zbl 0845.65011号
[28] Dantzig,G.B.,(线性规划和扩展。线性规划和扩张,普林斯顿数学地标(1998),普林斯顿大学。出版社:普林斯顿大学。美国新泽西州普林斯顿出版社)·Zbl 0997.90504号
[29] Taha,H.A.,《运筹学:导论》(1992),麦克米伦出版社·Zbl 0774.90026号
[30] 萨阿德,Y。;Schultz,M.H.,Gmres:求解非对称线性系统的广义最小残差算法,SIAM J.Sci。统计计算。,7、3、856-869(1986),网址:http://dx.doi.org/10.1137/0907058 ·Zbl 0599.65018号
[31] 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) ·Zbl 0048.09901号
[32] Golub,G。;Van Loan,C.,《矩阵计算》(1996),约翰·霍普金斯大学。按下·Zbl 0865.65009号
[33] 丁·F。;Chen,T.,耦合sylvester矩阵方程的迭代最小二乘解,系统控制快报。,54, 95-107 (2005) ·Zbl 1129.65306号
[34] 梅塞盖尔,P。;Bouhmala,N。;Bouzoubaa,T。;Irgens,M。;Sánchez,M.,解决过度约束问题的当前方法,约束,8,1,9-39(2003)·Zbl 1039.68122号
[35] Hosobe,H。;松冈,S.,约束层次的求解方法基础,约束,8,1,41-59(2003)·Zbl 1039.68120号
[38] Yoshioka,Y。;Masuda,H。;Furukawa,Y.,《交互式网格变形的约束最小二乘法》(IEEE形状建模与应用国际会议论文集,2006年)。2006年IEEE形状建模与应用国际会议论文集,SMI'06(2006),IEEE计算机学会:IEEE计算机协会,华盛顿特区,美国),23-33,URL:http://dx.doi.org/10.1109/SMI.2006.1
[39] Hosobe,H.,用于用户界面构建的可扩展线性约束求解器,(第六届约束编程原理与实践国际会议论文集。第六届约束编程原理与实践国际会议论文集,CP'02(2000),施普林格:斯普林格伦敦,英国),218-232·Zbl 1044.68768号
[41] 弗里曼-本森,J.M。;Borning,A.,增量约束求解器,Commun。ACM,33,1,54-63(1990)
[42] Sannella,M.,Skyblue:用户界面构建的多路本地传播约束求解器,(第七届ACM用户界面软件和技术研讨会论文集。第七届年度ACM用户接口软件和技术会议论文集,UIST'94(1994),ACM),137-146,URL:http://doi.acm.org/10.1145/192426.192485
[43] Hosobe,H。;宫下县。;高桥,S。;松冈,S。;Yonezawa,A.,局部同步约束满足,(第二届约束编程原理与实践国际研讨会论文集。第二届限制编程原理与实务国际研讨会论文集中,PPCP’94(1994),Springer:Springer London,UK),51-62,URL:http://dl.acm.org/citation.cfm?id=645814.668743
[46] Li,C.M。;Manyá,F。;Mohamedou,N.O。;Planes,J.,《利用max-sat中的循环结构》,(sat.sat,计算机科学讲义,5584(2009),Springer),467-480·Zbl 1247.68256号
[53] Amaldi,E.,《从寻找线性系统的最大可行子系统到前馈神经网络设计》(1994年)
[54] 阿马尔迪,E。;布鲁列里,M。;Casale,G.,最大可行子系统问题的基于两阶段松弛的启发式算法,计算。操作。1465-1482号决议(2008年)·Zbl 1278.90458号
[55] Mangasarian,O.,分类错误最小化,J.Global Optim。,309-323 (1994) ·Zbl 0814.90081号
[56] Pfetsch,M.,最大可行子系统问题的分支与切割,SIAM J.Optim。,21-38 (2008) ·Zbl 1167.90018号
[57] 钦奈克,J.W。;Dravnieks,E.,在线性程序中定位最小不可行约束集,ORSA J.Compute。,157-168 (1991) ·Zbl 0755.90055号
[59] Tamiz,M。;马德尔,S.J。;Jones,D.F.,《解决不可行线性规划中的不一致性》,技术代表(1995)
[60] 塔米兹,M。;马德尔,S.J。;Jones,D.F.,《使用目标规划技术检测不可行线性规划中的iis》,计算。操作。第113-119号决议(1996年)·兹比尔0868.90080
[62] Guieu,O。;Chinneck,J.W.,分析不可行的混合整数和整数线性程序,INFORMS J.Compute。,63-77 (1999) ·Zbl 1034.90519号
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。