×

紧扰动下线性GMRES收敛的稳定性。 (英语) Zbl 1467.65025号

摘要:假设Hilbert空间上的线性有界算子(B)至少表现出线性GMRES收敛性,即存在(M_B<1),使得GMRES残差满足每个初始残差(r_0)和步长(k\in\mathbb{N})的(r_k\|leqM_B\|r_{k-1})。我们证明了具有紧扰动算子(a=B+C)的GMRES允许界(r_k\|/\|r_0\|leq\prod_{j=1}^k\bigl(M_B+(1+M_B),a^{-1},\sigma_j(C)\bigr)),即奇异值(\sigma _j(C)\)控制着未扰动问题偏离界。这个结果可以看作是I.莫雷特[SIAM J.数字分析34,第2期,513–516(1997;Zbl 0873.65054号)],其中只考虑情况\(B=\lambda I\)。在这种特殊情况下,(M_B=0)收敛是超线性的。

MSC公司:

65层10 线性系统的迭代数值方法

软件:

Eigtool公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] E.Asplund和V.Ptaík,算子的极大极小不等式和相关数值范围,Acta Math。,126(1971),第53-62页,https://doi.org/10.1007/BF02392025。 ·Zbl 0203.44902号
[2] B.Beckermann、S.A.Goreinov和E.E.Tyrtyshnikov,关于GMRES的Elman估计的一些评论,SIAM J.Matrix Anal。申请。,27(2006),第772-778页,https://doi.org/10.1137/040618849。 ·Zbl 1101.65032号
[3] J.Blechta,《非牛顿流体流动的高效数值计算》,查尔斯大学数学与物理学院博士论文,捷克布拉格,2019,https://hdl.handle.net/20.500.11956/108384。
[4] E.B.Davies,线性算子及其谱,剑桥高级数学研究所。,剑桥大学出版社,剑桥,2007,https://doi.org/10.1017/CBO9780511618864。 ·Zbl 1138.47001号
[5] M.Eiermann和O.G.Ernst,Krylov子空间方法理论的几何方面,《数值学报》。,10(2001),第251-312页,https://doi.org/10.1017/S0962492901000046。 ·Zbl 1105.65328号
[6] H.Elman,大型稀疏非对称线性方程组的迭代方法,博士论文,耶鲁大学,纽黑文,CT,1982年,http://ftp.cs.yale.edu/publications/techreports/tr229.pdf,
[7] H.C.Elman、D.J.Silvester和A.J.Wathen,《有限元和快速迭代求解器:在不可压缩流体动力学中的应用》,第二版,牛津大学出版社,牛津,2014年,https://doi.org/10.1093/acprof:oso/9780199678792.0001。 ·Zbl 1304.76002号
[8] M.Embree,GMRES收敛边界的描述性如何?,技术报告NA-99-08,牛津大学计算实验室,牛津大学,1999年,https://ora.ox.ac.uk/objects/uuid:8ca2d383-4d7d-4e21-805c-98e16537d3d3。
[9] A.Greenbaum和L.Gurvits,矩阵因子范数的Max-min性质,SIAM J.Sci。计算。,15(1994),第348-358页,https://doi.org/10.1137/0915024, ·Zbl 0799.15014号
[10] A.Greenbaum、V.Ptaík和Z.Strakoš,任何非增量收敛曲线都可能用于GMRES,SIAM J.Matrix Anal。申请。,17(1996),第465-469页,https://doi.org/10.1137/S0895479894275030。 ·Zbl 0857.65029号
[11] A.Greenbaum和Z.Strakoš,《生成相同Krylov残差空间的矩阵》,载于《迭代方法的最新进展》,IMA Vol.Math。申请。60,Springer,纽约,1994年,第95-118页,https://doi.org/10.1007/978-1-4613-9353-5_7。 ·Zbl 0803.65029号
[12] A.Greenbaum和L.N.Trefethen,GMRES/CR和Arnoldi/Lanczos作为矩阵近似问题,SIAM J.Sci。计算。,15(1994),第359-368页,https://doi.org/10.1137/0915025。 ·Zbl 0806.65031号
[13] K.Gustafson,线性算子的Toeplitz-Hausdorff定理,Proc。阿默尔。数学。Soc.,25(1970),第203-204页,https://doi.org/10.2307/2036559。 ·Zbl 0199.19202号
[14] M.Hansmann,特征值估计及其在非elfajoint Jacobi和Schro¨dinger算子中的应用,Lett。数学。物理。,98(2011),第79-95页,https://doi.org/10.1007/s11005-011-0494-9。 ·Zbl 1230.47008号
[15] S.Hildebrandt,《U.ber den numerischen Werteberich eines Operators》,数学。Ann.,163(1966),第230-247页,https://doi.org/10.1007/BF02052287。 ·Zbl 0138.39101号
[16] M.Huhtanen和O.Nevanlinna,最小分解和迭代方法,数值。数学。,86(2000),第257-281页,https://doi.org/10.1007/PL00005406。 ·Zbl 0969.65022号
[17] S.Hyvoönen和O.Nevanlinna,Krylov方法的鲁棒界,BIT,40(2000),第267-290页,https://doi.org/10.1023/A:1022390923774。 ·Zbl 0956.65042号
[18] W.Joubert,基于GMRES的非对称线性系统鲁棒自适应多项式预处理算法,SIAM J.Sci。计算。,15(1994年),第427-439页,https://doi.org/10.1137/0915029, ·Zbl 0806.65030号
[19] J.Liesen和Z.Strakoš,Krylov子空间方法:原理和分析,数值。数学。科学。计算。,牛津大学出版社,牛津,2013,https://doi.org/10.1093/acprof:oso/9780199655410.001.0001。 ·Zbl 1263.65034号
[20] J.Liesen和P.Tichyí,理想GMRES上的值场边界,2020年,预印本,https://arxiv.org/abs/1211.5969v3。
[21] J.Malinen,《关于具有非结构扰动的紧致算子迭代的性质》,技术报告A360,赫尔辛基理工大学,数学研究所,芬兰埃斯波,1996,https://math.aalto.fi/jmalinen/MyPSFilesInWeb/SmallCompact.pdf。
[22] I.Moret,关于GMRES超线性收敛性的注记,SIAM J.Numer。分析。,34(1997),第513-516页,https://doi.org/10.1137/S0036142993259792。 ·Zbl 0873.65054号
[23] O.Nevanlinna,线性方程迭代的收敛性,数学讲座。ETH Zu¨rich,Birkha¨用户,瑞士巴塞尔,1993年,https://doi.org/10.1007/978-3-0348-8547-8。 ·Zbl 0846.47008号
[24] O.Nevanlinna,两个算子和的Krylov方法的收敛性,BIT,36(1996),第775-785页,https://doi.org/10.1007/BF01733791。 ·Zbl 0879.65030号
[25] O.Nevanlinna,亚纯函数和线性代数,Fields Inst.Monogr。18,美国数学学会,普罗维登斯,RI,2003,https://doi.org/10.1090/fim/018。 ·Zbl 1156.30301号
[26] A.Pietsch,《特征值和(s)-数字》,剑桥研究所,高级数学。13,剑桥大学出版社,剑桥,1987年·Zbl 0615.47019号
[27] G.Starke,非对称椭圆问题预处理迭代方法的场值分析,Numer。数学。,78(1997),第103-117页,https://doi.org/10.1007/s002110050306。 ·Zbl 0888.65037号
[28] L.N.Trefethen和M.Embree,光谱和伪光谱。《非正规矩阵和算子的行为》,普林斯顿大学出版社,新泽西州普林斯顿,2005年·Zbl 1085.15009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。