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大型四元数右特征值问题的Arnoldi方法。 (英文) 兹比尔1432.65047

摘要:本文研究了大规模四元数矩阵右特征值问题的Arnoldi方法。我们使用实数结构表示法来构造算法,而不是使用四元数或实数结构,后者在处理大型四元数矩阵时有局限性。提出了基本四元数Arnoldi方法来获得四元数矩阵的部分Schur分解。然后,我们给出了一种计算四元数Schur形式右特征向量的新算法。此外,还提出了一种显式重启的四元数Arnoldi方法(ERQAM)来求解四元数矩阵的右特征对。最后,我们提供了五个数值例子,表明了所提算法的效率和准确性,并说明了ERQAM对大型低秩四元数矩阵的性能优于已知的全新方法。

MSC公司:

2015财年65 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
15B33型 特殊环上的矩阵(四元数、有限域等)
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全文: 内政部

参考文献:

[1] 张,FZ,四元数与四元数矩阵,线性代数应用。,251, 21-57 (1997) ·Zbl 0873.15008号 ·doi:10.1016/0024-3795(95)00543-9
[2] 蒋,TS;Chen,L.,四元数量子力学中薛定谔方程的代数方法,计算。物理学。社区。,178, 11, 795-799 (2008) ·Zbl 1196.81027号 ·doi:10.1016/j.cpc.2008.01.038
[3] De Leo,S。;Scolarici,G.,四元数量子力学中的右特征值方程,J.Phys。数学。Gen.,33,15,2971(2000)·Zbl 0954.81008号 ·doi:10.1088/0305-4470/33/15/306
[4] 王,QW;何,ZH;Zhang,Y.,约束双侧耦合Sylvester型四元数矩阵方程,Automatica,101207-213(2019)·Zbl 1409.15009号 ·doi:10.1016/j.automatica.2018.12.001
[5] 何,ZH;Wang,QW,实四元数矩阵方程及其应用,线性多线性代数,61,6725-740(2013)·兹伯利1317.15016 ·doi:10.1080/03081087.2012.703192
[6] Le Bihan,N.,Sangwine,S.J.:彩色图像的四元数主成分分析。In:ICIP,第1卷,第I-809页(2003年)
[7] 法雷尼克博士;Pidkowich,BA,四元数中的谱定理,线性代数应用。,371, 75-102 (2003) ·Zbl 1030.15015号 ·doi:10.1016/S0024-3795(03)00420-8
[8] Bunse-Gerstner,A。;拜尔斯,R。;Mehrmann,V.,四元数QR算法,数值。数学。,55, 1, 83-95 (1989) ·Zbl 0681.65024号 ·doi:10.1007/BF01395873
[9] 贾,ZG;魏,理学硕士;Ling,ST,四元数厄米特特征值问题的一种新的结构表示方法,J.Compute。申请。数学。,239, 12-14 (2013) ·Zbl 1255.65079号 ·doi:10.1016/j.cam.2012.09.018
[10] 贾,ZG;魏,理学硕士;MX赵;Chen,Y.,一种新的实数结构保护四元数QR算法,J.Compute。申请。数学。,343, 26-48 (2018) ·Zbl 06892252号 ·doi:10.1016/j.cam.2018.04.019
[11] 李毅。;魏,理学硕士;张,FX;赵,JL,关于四元数右特征值问题的幂方法,J.Compute。申请。数学。,345, 59-69 (2019) ·Zbl 1402.15006号 ·doi:10.1016/j.cam.2018.06.015
[12] 马,RR;贾,ZG;Bai,ZJ,四元数Hermitian特征值问题的结构保护Jacobi算法,计算。数学。申请。,75, 3, 809-820 (2018) ·Zbl 1409.65022号 ·doi:10.1016/j.camwa.2017.009
[13] Arnoldi,WE,矩阵特征值问题求解中的最小迭代原理,Q.Appl。数学。,9, 1, 17-29 (1951) ·Zbl 0042.12801号 ·doi:10.1090/qam/42792
[14] Sorensen,DC,《多项式滤波器在k步Arnoldi方法中的隐含应用》,SIAM J.矩阵,分析。A、 1357-385(1992年)·Zbl 0763.65025号 ·doi:10.1137/0613025
[15] Morgan,R.,《关于重新启动大型非对称特征值问题的Arnoldi方法》,数学。计算。AMS,65、215、1213-1230(1996)·Zbl 0857.65041号 ·doi:10.1090/S0025-5718-96-00745-4
[16] 格林鲍姆,A。;Trefethen、LN、GMRES/CR和Arnoldi/Lanczos作为矩阵近似问题,SIAM J.Sci。计算。,15, 2, 359-368 (1994) ·Zbl 0806.65031号 ·doi:10.1137/0915025
[17] Saad,Y.,《大型特征值问题的数值方法》(1992),曼彻斯特:曼彻斯特大学出版社·Zbl 0991.65039号
[18] 罗德曼,L.,《四元数线性代数专题》(2014),普林斯顿:普林斯顿大学出版社,普林斯顿·Zbl 1304.15004号
[19] Brenner,JL,四元数矩阵,太平洋。数学杂志。,1, 3, 329-335 (1951) ·Zbl 0043.01402号 ·doi:10.2140/pjm.1951.1.329
[20] 贾,ZX;Stewart,G.,《Rayleigh-Ritz方法逼近特征空间的分析》,《数学》。计算。,70, 234, 637-647 (2001) ·Zbl 0968.65020号 ·doi:10.1090/S0025-5718-00-01208-4
[21] Giraud,L。;Langou,J。;Rozloznik,M.,Gram-Schmidt正交化过程中的正交性损失,计算。数学。申请。,50, 7, 1069-1075 (2005) ·Zbl 1085.65037号 ·doi:10.1016/j.camwa.2005.08.009
[22] 埃马德,N。;佩蒂顿,S。;Edjlali,G.,Multiple显式重启Arnoldi方法求解大型特征值问题,SIAM J.Sci。计算。,253-277年1月27日(2005年)·Zbl 1087.65034号 ·doi:10.1137/S1064827500366082
[23] Nishida,A.:大型非对称特征问题的最小二乘Arnoldi。In:《第五届铜山迭代法会议记录》,第2卷(1998年)
[24] Chen,Y.:一般四元数特征值问题的保结构QR算法及其在彩色水印中的应用。江苏师范大学(2018)
[25] Stewart,GW,大型特征问题的Krylov-Schur算法,SIAM J.矩阵分析。申请。,23, 601-614 (2001) ·Zbl 1003.65045号 ·doi:10.1137/S0895479800371529
[26] Jia,Z.G,Ng,M.K.,Song,G.J.:大规模四元数奇异值分解的Lanczos方法。数字。算法(2018)。2007年10月10日/11075-018-0621-0·Zbl 07107363号 ·doi:10.1007/s11075-018-0621-0
[27] Lehoucq,R.B.:隐式重启Arnoldi迭代的分析与实现。莱斯大学(1995)
[28] 王,Z。;博维克,AC;Sheikh,人力资源部;Simoncelli,EP,《图像质量评估:从错误可见性到结构相似性》,IEEE Trans。信号处理。,13, 4, 600-612 (2004)
[29] Subakan,ØN;BC,Vemuri,《彩色图像平滑和分割的四元数框架》,国际计算杂志。愿景。,91, 3, 233-250 (2011) ·Zbl 1235.68315号 ·doi:10.1007/s11263-010-0388-9
[30] 李毅。;魏,理学硕士;张,FX;赵,JL,一种计算四元数矩阵奇异值分解的快速结构保留方法,应用。数学计算。,235, 157-167 (2014) ·Zbl 1336.65057号
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