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通过滤波块Davidson方法加速大部分EVD/SVD计算。 (英语) Zbl 1353.65029号

摘要:大型稀疏矩阵的部分特征值分解(PEVD)和部分奇异值分解(PSVD)在广泛的应用中具有重要意义,包括潜在语义索引、谱聚类和机器学习的核心方法。更具挑战性的问题是需要计算大量的特征对或奇异三元组。我们为这些具有挑战性的问题开发了实用高效的算法。我们的算法基于滤波加速块Davidson方法。使用了两种类型的滤波器,一种是切比雪夫多项式滤波,另一种是通过求解线性方程组的有理函数滤波。前者利用了同次多项式中切比雪夫多项式增长最快的特性;后者采用了传统的移位转换思想,我们解决了移位的自动选择这一重要问题,并提出了一种在块Davidson方法中求解移位线性方程组的实用方法。我们的两个滤波器可以有效地生成高质量的基向量,以在每个Davidson迭代步骤中增加投影子空间,从而允许使用小维的活动投影子空间重新启动方案。这使得我们的算法具有内存经济性,因此适用于大型PEVD/PSVD计算。我们将我们的算法与代表性方法进行了比较,包括ARPACK、PROPACK,随机SVD方法和有限内存SVD方法。对代表性数据集的大量数值测试表明,一般来说,我们的方法在CPU时间方面具有类似或更快的收敛速度,而与其他方法相比,所需的内存要少得多。更低的内存需求使得我们的方法对于大规模PEVD/PSVD计算更为实用。

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2015财年65 矩阵特征值和特征向量的数值计算
65层20 超定系统伪逆的数值解
65层50 稀疏矩阵的计算方法
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全文: 内政部

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