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基于块Arnoldi过程的多右手边非对称线性系统的块最小摄动算法。 (英语) Zbl 1429.65072号

摘要:在科学计算和工程的许多应用中,必须求解具有多个右手边的庞大稀疏线性方程组。通常,人们使用残差作为停止条件,但小残差并不意味着精确的近似解。因此,在这种情况下,尽可能减少剩余定额以外的数量可能更合适。基于上述考虑,给出了求解非对称线性系统(AX=B)每一步满足(a-\Delta_a)X_m=(B+\Delta_B)的解的块最小摄动Krylov子空间方法(BMinPet)证明了范数向后误差满足最小化矩阵(A,B)的块联合向后扰动范数(Vert(Delta_A,Delta_B)Vert_F)的一些最优性条件,并给出了具有多个右手边的一致系统的停止准则,以获得更稳健的停止迭代的方法。该过程是最小扰动算法(MinPert)的推广E.M.卡塞纳利V.西蒙西尼[SIAM J.Numer.Anal.34,No.1,48-66(1997;Zbl 0873.65029号)]多个右侧。为了便于计算,我们给出了更容易计算的\(\min\Vert(\Delta_A,\Delta_B)\Vert_F\)的上下限。作为一个副产品,我们提出了函数(\psi_\Phi(F,G))的概念,它是函数(\psi \Phi)的推广,即对称规范(SG)函数。该算法通过评估BGMRES方法解的邻近性来分析BGMRES算法的性能。研究了BMinPet方法与相关方法之间的关系。数值算例表明,BMinPert与BFGMRES-(S(text{m,p}_f)\)、GsGMRES、Bl-BiCG-rQ、BGMRES和BArnoldi解决大型稀疏病态问题。

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65层10 线性系统的迭代数值方法
15A06号 线性方程组(线性代数方面)
2015财年65 矩阵特征值和特征向量的数值计算
65层50 稀疏矩阵的计算方法

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GMBACK公司
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全文: 内政部

参考文献:

[1] 阿古洛,E。;Giraud,L。;Jing,Y.F.,Block GMRES方法,故障不准确,重启放气。,SIAM J.矩阵分析。申请。,35, 1625-1651 (2014) ·Zbl 1355.65051号
[2] Andrew,V.K.,朝向最优预处理特征解算器:局部最优块预处理共轭梯度法。,SIAM J.科学。计算。,23, 517-541 (2001) ·Zbl 0992.65028号
[3] A.Ben-Israel,T.N.E.Greville,《广义逆:理论与应用》,Wiley-Interscience Series,纽约。;A.Ben-Israel,T.N.E.Greville,《广义逆:理论与应用》,Wiley-Interscience Series,纽约·Zbl 0451.15004号
[4] Brewer,J.W.,《系统理论中的Kronecker积和矩阵演算》,IEEE Trans。电路系统。,1772-781年(1978年)·Zbl 0397.93009号
[5] 卡兰德拉,H。;格拉顿,S。;拉戈,R。;瓦瑟尔,X。;Carvalho,L.M.,一种改进的块柔性GMRES方法,用于求解具有多个右手边的非厄米线性系统,SIAM J.Sci。计算。,35,S345-S367(2013)·Zbl 1281.65056号
[6] Chan,T。;Wang,W.,《求解多右手边线性系统的投影方法分析》,SIAM J.Sci。计算。,18, 1698-1721 (1997) ·Zbl 0888.65033号
[7] Cong,Y.H。;Li,D.P.,用于近似指数积分器中φ-函数的线性组合的块Krylov子空间方法,计算。数学。申请。,72846-85(2016)·Zbl 1359.65069号
[8] 库尼亚,R.D.D。;Becker,D.,《动态块GMRES:块线性系统的迭代方法》,高级计算。数学。,27, 423-448 (2007) ·Zbl 1129.65024号
[9] Golub,G.H。;Loan,C.F.V.,《矩阵计算》,第二版(1990年),约翰·霍普金斯大学出版社:约翰·霍普金大学出版社巴尔的摩
[10] Gutknecht,M.H。;Schmelzer,T.,块Krylov空间的块级,线性代数应用。,430, 174-185 (2009) ·Zbl 1163.65015号
[11] 霍恩,R.A。;Johnson,C.R.,《矩阵分析主题》(1991),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社·Zbl 0729.15001号
[12] 卡塞纳利,E.M。;Simoncini,V.,非对称线性系统最小扰动算法分析,SIAM J.Numer。分析。,34, 48-66 (1997) ·Zbl 0873.65029号
[13] M.Kasenally,E.,GMBACK:非对称线性系统的广义最小后向误差算法,SIAM J.Sci。计算。,16, 698-719 (1995) ·Zbl 0823.65029号
[14] Malhotra,M。;弗伦德,R。;Pinsky,P.M.,使用块准最小残差算法迭代求解结构声学中的多重辐射和散射问题,计算。方法应用。机械。工程,146173-196(1997)·Zbl 0901.76059号
[15] 新墨西哥州纳希蒂加尔。;赖切尔,L。;Trefethen,L.N.,非对称矩阵迭代的混合GMRES算法,SIAM J.矩阵分析。申请。,13, 796-825 (1992) ·Zbl 0757.65035号
[16] Nikishin,A。;Yeremin,A.,在并行计算机上求解大型稀疏对称正定线性系统的变块CG算法,i:一般迭代方案,SIAM J.矩阵分析。申请。,16, 1135-1153 (1995) ·Zbl 0837.65029号
[17] O'Leary,D.,块共轭梯度算法及相关方法,线性代数应用。,29, 293-322 (1980) ·Zbl 0426.65011号
[18] 拉舍迪亚,S。;埃巴迪亚,G。;Birkb,S。;Frommer,A.,《关于具有多个右手边的线性系统的短递归Krylov型方法》,J.Compute。申请。数学。,300, 18-29 (2016) ·Zbl 1382.65092号
[19] Saad,Y.,《大型特征值问题的数值方法》(1992),曼彻斯特大学出版社:曼彻斯特学院出版社·Zbl 0991.65039号
[20] Sameht,A.H。;Wisniewskit,J.A.,广义特征值问题的轨迹最小化算法,SIAM J.Numer。分析。,6, 1243-1259 (1982) ·Zbl 0493.65017号
[21] 西蒙科尼,V。;Gallopoulos,E.,块GMRES和矩阵多项式的收敛性,线性代数应用。,247, 97-119 (1996) ·Zbl 0861.65023号
[22] Stewart,G.W.,《关于半定b-Arnoldi方法》,SIAM J.矩阵分析。申请。,31, 1458-1468 (2009) ·Zbl 1195.65047号
[23] 斯图尔特,G.W。;Sun,J.G.,矩阵微扰理论(1990),学术出版社:纽约学术出版社·Zbl 0706.65013号
[24] Sun,J.G.,矩阵的扰动分析(第二版)(2001),科学出版社:北京科学出版社
[25] 维塔尔,B.(1990),雷恩大学:雷恩大学,法国,博士论文
[26] 王国荣,《矩阵与算子广义逆》(1998),科学出版社:北京科学出版社
[27] Mirsky,L.,John Von Neumann的迹不等式,Monatsheft fr Math。,79, 303-306 (1973) ·兹伯利0316.15009
[28] Wang,B.Y。;Zang,F.Z.,正半定Hermitian矩阵的普通乘积和Hadamard乘积的迹和特征值不等式,SIAM J.矩阵分析。申请。,16, 1173-1183 (1995) ·Zbl 0855.15009号
[29] Wang,B.Y。;Zang,F.Z.,Schur补和Hadamard积的矩阵不等式,线性多线性代数,43315-326(1997)·Zbl 0893.15008号
[30] Wu,G。;Wang,Y.C。;Jin,X.Q.,用于多阻尼因子pagerank问题的预处理和移位GMRES算法,J.Sci。计算。,34,A2558-A2575(2012)·Zbl 1263.65037号
[31] Wu,G。;Zhang,Y。;Wei,Y.M.,加速用于pagerank问题和蛋白质rank问题的Arnoldi型算法,J.Sci。计算。,57, 74-104 (2013) ·Zbl 1282.65045号
[32] 钟海霞。;Wu,G。;Chen,G.L.,《具有多个右手边的线性系统的带放气重启的灵活自适应简单块GMRES》,J.Compute。申请。数学。,282, 139-156 (2015) ·兹比尔1309.65038
[33] Zong,Y.D。;Wang,L.,具有多个右手边的非对称系统的全局更简单GMRES,Appl。数学。计算。,248, 371-379 (2014) ·Zbl 1338.65096号
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