×

一种合理的QZ方法。 (英语) Zbl 1420.65044号

总结:我们建议有理QZ稠密非对称广义特征值问题的求解方法。经典QZ方法的这种推广隐含地作用于Hessenberg,Hessenberg铅笔,而不是Hessenberg,三角形铅笔。鉴于QZ方法执行多项式驱动的嵌套子空间迭代,有理QZ方法允许有理函数驱动的嵌套个子空间迭代;这创造了选择极点的额外自由。本文研究了Hessenberg、Hessenbeg铅笔,将它们与有理Krylov子空间联系起来,提出了对这种铅笔的直接约简方法,并引入了隐式有理QZ步骤。通过与有理Krylov子空间的联系,我们可以证明有理QZ迭代的本质唯一性(隐式Q定理)以及所提方法的收敛性。在证明中,我们直接对铅笔进行操作,而不是根据单个矩阵对其进行重新措辞。包括数值实验,以说明经典方法在速度和准确性方面的竞争力。另外两种类型的实验证明了新的可能性。首先,我们说明了在约简阶段可以使用好的极点选择来缩小原始问题,其次,我们使用有理QZ方法在迭代方法中隐式过滤有理Krylov子空间。

MSC公司:

65英尺15英寸 矩阵特征值和特征向量的数值计算
15甲18 特征值、奇异值和特征向量
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] W.E.Arnoldi,矩阵特征值问题求解中的最小迭代原理,夸脱。申请。数学。,9(1951年),第17-29页·Zbl 0042.12801号
[2] M.Berljafa和S.Guëttel,广义有理Krylov分解及其在有理逼近中的应用,SIAM J.矩阵分析。申请。,36(2015),第894-916页·Zbl 1319.65028号
[3] R.F.Boisvert、R.Pozo、K.Remington、R.F.Barrett和J.J.Dongarra,矩阵市场:测试矩阵集合的网络资源,《IFIP TC2/WG2.5数值软件质量工作会议记录:评估和增强》,查普曼和霍尔出版社,英国伦敦,1997年,第125-137页。
[4] G.De Samblanx和A.Bultheel,隐式滤波RKS在广义特征值问题中的应用,J.计算。申请。数学。,107(1999),第195-218页·兹比尔0944.65038
[5] G.De Samblanx、K.Meerbergen和A.Bultheel,有理滤波器在RKS方法中的隐式应用BIT,37(1997),第925-947页·Zbl 0890.65035号
[6] H.Elman、A.Ramage和D.Silvester,算法866:IFISS,用于模拟不可压缩流的Matlab工具箱,ACM变速器。数学。软件,33(2007),第2-14页·Zbl 1365.65326号
[7] H.Elman、A.Ramage和D.Silvester,IFISS:研究不可压缩流动问题的计算实验室SIAM Rev.,56(2014),第261-273页·Zbl 1426.76645号
[8] J.G.F.Francis,QR变换是LR变换的一种统一模拟——第(1)部分,计算。J.,4(1961),第265-271页·Zbl 0104.34304号
[9] J.G.F.Francis,QR变换–第2部分,计算。J.,4(1962),第332-345页。
[10] G.H.Golub和C.F.Van Loan,矩阵计算第三版,约翰·霍普金斯大学出版社,马里兰州巴尔的摩,1996年·Zbl 0865.65009号
[11] B.K\aagstroím和D.Kressner,带有严重早期通缩的QZ算法的多移位变量,SIAM J.矩阵分析。申请。,29(2007),第199-227页·Zbl 1137.65017号
[12] B.K\aagstro¨m和P.Poromaa,用正则矩阵对(a,B)的指定特征值计算特征空间和条件估计:理论、算法和软件,数字。《算法》,12(1996),第369-407页·Zbl 0859.65036号
[13] L.Kaufman等人,关于求解广义特征值问题的QZ算法的几点思考,ACM变速器。数学。《软件》,3(1977年),第65-75页·Zbl 0348.65033号
[14] D.Kressner,一般和结构化特征值问题的数值方法,勒克特。注释计算。科学。Eng.46,Springer,纽约,2005年·Zbl 1079.65041号
[15] T.Mach、M.S.Pranic和R.Vandebril,利用对称矩阵的扩展计算近似(块)有理Krylov子空间(无显式反演),电子。事务处理。数字。分析。,43(2014),第100-124页·Zbl 1302.65078号
[16] C.B.Moler和G.W.Stewart,广义矩阵特征值问题的一种算法,SIAM J.数字。分析。,10(1973年),第1-52页。
[17] E.波利齐,基于密度矩阵的特征值问题求解算法,物理。修订版B,79(2009),115112。
[18] A.如和,特征值计算的有理Krylov序列方法,线性代数应用。,58(1984),第391-405页·Zbl 0554.65025号
[19] A.如和,非对称特征值问题的有理Krylov算法,在迭代方法的最新进展中,IMA卷数学。申请。60,Springer,纽约,1994年,第149-164页·Zbl 0803.65045号
[20] A.如和,非对称特征值问题的有理Krylov算法Ⅱ:矩阵对,线性代数应用。,197-198(1994),第283-296页·Zbl 0810.65031号
[21] A.如和,有理Krylov:大型稀疏非对称矩阵铅笔的实用算法,SIAM J.科学。计算。,19(1998),第1535-1551页·Zbl 0914.65036号
[22] T.樱井和H.杉浦,广义特征值问题的数值积分投影方法,J.计算。申请。数学。,159(2003),第119-128页·兹比尔1037.65040
[23] D.C.Sorensen,多项式滤波器在k步Arnoldi方法中的隐式应用,SIAM J.矩阵分析。申请。,13(1992年),第357-385页·Zbl 0763.65025号
[24] M.Van Barel和P.Kravanja,非线性特征值问题和轮廓积分,J.计算。申请。数学。,292(2016),第526-540页·Zbl 1329.65109号
[25] R.Van Beeumen、K.Meerbergen和W.Michiels,基于轮廓积分和有理Krylov方法的广义特征值问题的子空间迭代,提交日期:2017年。
[26] P.Van Dooren,求解Riccati方程的广义特征值方法,SIAM J.科学。和统计计算。,2(1981年),第121-135页·Zbl 0463.65024号
[27] R.Vandbril、M.Van Barel和N.Mastronardi,矩阵计算和半可分矩阵,第二卷:特征值和奇异值方法约翰·霍普金斯大学出版社,马里兰州巴尔的摩,2008年·Zbl 1175.65045号
[28] R.Vandebril和D.S.Watkins,多移位QR算法的推广,SIAM J.矩阵分析。申请。,33(2012年),第759-779页·Zbl 1261.65039号
[29] R.Vandebril和D.S.Watkins,QZ算法在Hessenberg-upper三角束上的推广,电子。事务处理。数字。分析。,40(2013年),第17-35页·Zbl 1288.65053号
[30] R.C.病房,组合移位QZ算法,SIAM J.数字。分析。,12(1975年),第835-853页·Zbl 0342.65022号
[31] D.S.Watkins,QR型算法中的凸出交换,SIAM J.矩阵分析。申请。,19(1998),第1074-1096页·Zbl 0916.65034号
[32] D.S.Watkins,QZ算法在无穷特征值存在下的性能,SIAM J.矩阵分析。申请。,22(2000),第364-375页·Zbl 0969.65029号
[33] D.S.Watkins,矩阵特征值问题:GR和Krylov子空间方法2007年,费城SIAM·Zbl 1142.65038号
[34] D.S.Watkins,美国。数学。《月刊》(2011),第387-403页·Zbl 1214.65016号
[35] D.S.Watkins和L.Elsner,广义特征值问题的分解理论和凸起追踪算法,SIAM J.矩阵分析。申请。,15(1994年),第943-967页·Zbl 0808.65027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。