×

非线性方程EDIIS算法的收敛性。 (英语) Zbl 1408.65030号

作者摘要:迭代子空间能量直接反演(EDIIS)算法旨在使安德森加速度全球化,这是一种提高不动点迭代性能的方法。激励性应用是电子结构计算。本文证明了该算法的一个收敛性结果,并用算例说明了该理论。

MSC公司:

65H10型 方程组解的数值计算
65个B05 极限外推,延迟更正
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: DOI程序

参考文献:

[1] D.G.Anderson,《非线性积分方程的迭代程序》,J.ACM,12(1965),第547-560页·Zbl 0149.11503号
[2] P.B.Bosma和W.A.DeRooij,{计算Chandrasekhar H函数的有效方法},Astron。天体物理学。,126(1983年),第283-292页。
[3] I.W.Busbridge,《辐射传输数学》,剑桥第50卷,剑桥大学出版社,英国剑桥,1960年·Zbl 0090.21405号
[4] N.N.Carlson和K.Miller,{it梯度加权移动有限元代码的设计和应用I:一维},SIAM J.Sci。计算。,19(1998),第728-765页·Zbl 0911.65087号
[5] S.Chandrasekhar,《辐射传输》,多佛,纽约,1960年。
[6] T.F.Coleman和Y.Li,{关于非线性极小化问题的内反射牛顿法的收敛性},数学。程序。,67(1994),第189-224页·Zbl 0842.90106号
[7] A.M.Collier、A.C.Hindmarsh、R.Serban和C.S.Woodward,《KINSOL v2.8.0的用户文档》,技术报告UCRL-SM-208116,加利福尼亚州利弗莫尔市劳伦斯·利弗莫雷国家实验室,2015年。
[8] CVX Research,Inc.,{it CVX:MATLAB软件,用于约束凸编程,2.0版},2012年。
[9] P.H.Dedrichs和R.Zeller,{电子结构计算中的自洽迭代},Phys。B版,28(1983),第5462-5472页。
[10] J.Degroote、K.-J.Bathe和J.Vierendeels,{流体-结构相互作用中新分区程序与整体程序的性能},计算与《结构》,97(2009),第793-801页。
[11] H.-R.Fang和Y.Saad,{\it非线性加速度的两类多波束方法},Numer。线性代数应用。,16(2009年),第197-221页·兹伯利1224.65134
[12] M.J.Frisch、G.W.Trucks、H.B.Schlegel、G.E.Scuseria、M.A.Robb、J.R.Cheeseman、G.Scalmani、V.Barone、B.Mennucci、G.A.Peterson、H.Nakatsuji、M.Caricato、X.Li、H.P.Hratchian、A.F.Izmaylov、J.Bloino、G.Zheng、J.L.Sonnenberg、M.Hada、M.Ehara、K.Toyota、R.Fukuda、J.长谷川、M.石田、T.Nakajima、Y.本田、O.Kitao、H。Nakai,T.Vreven,J.A.Montgomery,Jr,J.E.Peralta,F.Ogliaro,M.Bearpark,J.J.Heyd,E.Brothers,K.N.Kudin,V.N.Staroverov,R.小林,J.Norman,K.Raghavachari,A.Rendell,J.C.Burant,S.S.Iyengar,J.Tomasi,M.Cossi,N.Rega,J.M.Millam,M.Klene,J.E.Knox,J.B.Cross,V.Bakken,C.Adamo,J.Jaramillo,R.Gomperts,R.E.Stratmann、O.Yazyev、A.J.Austin、R.Cammi、C.Pomelli、J.W.Ochterski、R.L.Martin、K.Morokuma、V.G.Zakrzewski、G.A.Voth、P.Salvador、J.J.Dannenberg、S.Dapprich、A.D.Daniels、O­。Farkas、J.B.Foresman、J.V.Ortiz、J.Cioslowski和D.J.Fox,{高斯09,修订版}A.12009。
[13] D.J.Gardner、C.S.Woodward、D.R.Reynolds、G.Hommes、S.Aubrey和A.Arsnelis,《位错动力学的隐式积分方法》,模型。模拟。马特。科学。工程,23(2015),025006。
[14] G.H.Golub和M.A.Saunders,{线性最小二乘和二次规划},技术报告CS 134,斯坦福大学,加利福尼亚州斯坦福,1969年·Zbl 0334.90034号
[15] R.Haelterman、J.Degroote、D.van Heule和J.Vierendeels,{拟牛顿最小二乘法:分析线性系统的一种新的快速正割法},SIAM J.Numer。分析。,47(2009),第2347-2368页·Zbl 1197.65041号
[16] S.Hamilton、M.Berrill、K.Clarno、R.Pawlowski、A.Toth、C.T.Kelley、T.Evans和B.Philip,《核反应堆堆芯物理模拟耦合算法评估》,J.Compute。物理。,311(2016),第241-257页·Zbl 1349.82087号
[17] H.B.Keller,{分叉理论中数值方法讲座},塔塔基础研究所,数学和物理讲座,Springer-Verlag,纽约,1987年·兹伯利0656.65063
[18] C.T.Kelley,{通过迭代求解H方程},SIAM J.数学。分析。,10(1979年),第844-849页·Zbl 0414.45007号
[19] C.T.Kelley,{线性和非线性方程的迭代方法},前沿应用。数学。16,SIAM,费城,1995年·Zbl 0832.65046号
[20] C.T.Kelley和T.W.Mullikin,{多群中子输运中H方程迭代求解},J.Math。物理。,19(1978),第500-501页·Zbl 0382.45005号
[21] K.N.Kudin、G.E.Scuseria和E.Cancès,《黑盒自持场收敛算法:更近一步》,J.Chem。物理。,116(2002),第8255-8261页。
[22] L.Lin和C.Yang,{加速Kohn-Sham密度泛函理论中自洽场迭代的椭圆预条件},SIAM J.Sci。计算。,35(2013),第S277-S298页·Zbl 1284.82009年
[23] F.Lindner,M.Mehl,K.Scheufele,and B.Uekermann,{\it《分区流体-结构相互作用的各种准Newton方案的比较》,载于《ECCOMAS科学与工程耦合问题》,B.A.Schrefler,E.On͂ate,and M.Papadrakakakis,eds.,巴塞罗那,2015年,DIMNE,第477-488页。
[24] P.A.Lott、H.F.Walker、C.S.Woodward和U.M.Yang,{与可变饱和流相关的非线性系统的加速Picard方法},《高级水资源研究》,38(2012),第92-101页。
[25] K.Miller,{it非线性Krylov和线方法中的移动节点},J.计算。申请。数学。,183(2005),第275-287页·Zbl 1077.65106号
[26] J.J.Moreí和G.Toraldo,{约束二次规划问题的算法},数值。数学。,55(1989),第377-400页·兹伯利0675.65061
[27] J.J.Moreö和G.Toraldo,{\it关于带界约束的大型二次规划问题的解},SIAM J.Optim。,1(1991),第93-113页·Zbl 0752.90053号
[28] T.W.Mullikin,{《半空间中子输运的一些概率分布》},J.Appl。《概率》,5(1968年),第357-374页·Zbl 0165.19301号
[29] A.Neumaier,{it MINQ:广义定有界约束不定二次规划},1998年。
[30] C.W.Oosterlee和T.Washio,非线性多重网格的Krylov子空间加速及其在再循环流中的应用,SIAM J.Sci。计算。,21(2000),第1670-1690页·Zbl 0968.76061号
[31] F.A.Potra和H.Engler,{线性问题上Anderson加速度行为的表征},线性代数应用。,438(2013),第1002-1011页·Zbl 1263.65036号
[32] P.Pulay,{迭代序列的收敛加速。SCF迭代的情况},化学。物理学。莱特。,73(1980),第393-398页。
[33] P.Pulay,{\it改进了SCF收敛加速},J.Comput。化学。,3(1982年),第556-560页。
[34] T.Rohwedder和R.Schneider,《量子化学计算中使用的DIIS加速方法分析》,J.Math。化学。,49(2011),第1889-1914页·Zbl 1252.81135号
[35] Y.Saad、J.R.Chelikowsky和S.M.Shontz,《材料电子结构计算的数值方法》,SIAM Rev.,52(2010),第3-54页·邮编:1185.82004
[36] H.B.Schlegel和J.J.W.McDouall,{你有SCF稳定性和收敛问题吗?},摘自《有机化学计算进展:分子结构和反应性》,C.Oögretir和I.G.Csizmadia,eds.,Kluwer,Dordrecht,荷兰,1991年,第167-185页。
[37] R.Schneider、T.Rohwedder、A.Neelov和J.Blauert,{电子结构密度泛函计算中计算不变子空间的直接最小化},J.Compute。数学。,27(2008),第360-387页·Zbl 1212.81001号
[39] A.Toth,《Anderson加速度的理论分析及其在轻水反应堆多物理模拟中的应用》,博士论文,北卡罗来纳州立大学,北卡罗来纳州罗利市,2016年。
[40] A.Toth、J.A.Ellis、T.Evans、S.Hamilton、C.T.Kelley、R.Pawlowski和S.Slattery,{安德森加速的局部改进结果,功能评估不准确},SIAM J.Sci。计算。,39(2017年),第S47-S65页·Zbl 1422.65079号
[41] A.Toth和C.T.Kelley,{安德森加速度的收敛分析},SIAM J.Numer。分析。,53(2015),第805-819页·Zbl 1312.65083号
[42] A.Toth、C.T.Kelley、S.Slattery、S.Hamilton、K.Clarno和R.Pawlowski,{简化中子学/热工水力学系统上的安德森加速度分析},数学与计算(M&C)联合国际会议,核应用中的超级计算(SNA)和蒙特卡罗(MC)方法,2015年。
[43] A.Toth和R.Pawlowski,{it NOX::Solver::Anderson Acceleration Class Reference},2015年。
[44] H.F.Walker和P.Ni,{定点迭代的Anderson加速度},SIAM J.Numer。分析。,49(2011),第1715-1735页·兹比尔1254.65067
[45] T.Washio和C.Oosterlee,{非线性多重网格方案的Krylov子空间加速},Electron。事务处理。数字。分析。,6(1997年),第271-290页·Zbl 0903.65096号
[46] D.Young,《计算化学:将技术应用于现实世界问题的实用指南》,威利,纽约,2001年。
[47] D.Young,《SCF收敛与混沌理论》,2001年。
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。