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\高维数值模拟中张量的(O(d\log N)-量化近似。 (英语) Zbl 1228.65069号

本文基于量化表示的思想,探讨了张量结构数据格式在高维应用中的新前景。所描述的基于量化的张量近似方法应用于(N)-(d)张量上的离散函数,以及表示微分积分算子离散类比的相关矩阵。所得结果为高阶张量的几乎网格相关表示迈出了重要一步。特别地,证明了“指数、三角和多项式”向量在向量大小(N)中具有固定的QTT秩。数值例子证明了本文提出的QTT方法在偏微分方程数值解和数值量子化学中产生的大型多维数据集的张量分解中的价值。

理学硕士:

65楼30 其他矩阵算法(MSC2010)
65英尺50英寸 稀疏矩阵的计算方法
15A69号 多线性代数,张量演算

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全文: 内政部

参考文献:

[1] Beck,M.H.,Jäckle,A.,Worth,G.A.,Meyer,H.-D.:多配置时间相关Hartree(MCTDH)方法:传播波包的高效算法。物理学。代表324,1-105(2000)·doi:10.1016/S0370-1573(99)00047-2
[2] Beylkin,G.,Mohlenkamp,M.J.:高维数值分析算法。SIAM J.科学。计算。26(6), 2133–2159 (2005) ·Zbl 1085.65045号 ·数字对象标识代码:10.1137/040604959
[3] Beylkin,G.,Garcke,J.,Mohlenkamp,M.J.:可分离函数和的多元回归和机器学习。SIAM J.科学。计算。1840年至1857年(2009年),第31(3)页·Zbl 1190.62135号 ·doi:10.1137/070710524
[4] Binev,P.,Dahmen,W.,Lamby,P.:稀疏占用树的快速高维近似。J.计算。申请。数学。235(8), 2063–2076 (2011) ·Zbl 1209.65018号 ·doi:10.1016/j.cam.2010.10.005
[5] H.J.Bungartz,M.Griebel:稀疏网格。Acta Numer公司。1–123 (2004) ·Zbl 1118.65388号
[6] Comon,P.,Mourrain,B.:量子化线性形式幂和的分解。信号处理。53(2), 96–107 (1996) ·Zbl 0875.94079号 ·doi:10.1016/0165-1684(96)00079-5
[7] Dahmen,W.:算子方程的小波和多尺度方法。Acta Numer公司。6, 55–228 (1997) ·Zbl 0884.65106号 ·doi:10.1017/S0962492900002713
[8] Dahmen,W.,Proessdorf,S.,Schneider,R.:流形上伪微分方程的多尺度方法。在:小波分析及其应用,第5卷。纽约学术出版社(1995)
[9] De Lathauwer,L.,De Moor,B.,Vandewalle,J.:关于高阶张量的最佳秩-1和秩-(R1,…,RN)近似。SIAM J.矩阵分析。申请。21, 1324–1342 (2000) ·Zbl 0958.15026号 ·doi:10.1137/S0895479898346995
[10] De Lathauwer,L.,De Moor,B.,Vandewalle,J.:多重线性奇异值分解。SIAM J.矩阵分析。申请。21, 1253–1278 (2000) ·Zbl 0962.15005号 ·doi:10.1137/S0895479896305696
[11] De Silva,V.,Lim,L.-H.:张量秩和最佳低秩近似问题的适定性。SIAM J.矩阵分析。申请。30(3), 1084–1127 (2008) ·Zbl 1167.14038号 ·数字对象标识码:10.1137/06066518X
[12] Gavrilyuk,I.P.,Hackbusch,W.,Khoromskij,B.N.:高维椭圆和抛物线解算子的张量积近似。计算74、131–157(2005)·Zbl 1071.65032号 ·doi:10.1007/s00607-004-0086-y
[13] Grasedyck,L.:张量的层次奇异值分解。2009年27月预印本,MPI MIS莱比锡(2009)·Zbl 1210.65090号
[14] Grasedyck,L.:通过向量张量化的分层Tucker格式多项式近似。预印本43,DFG/SPP1324,亚琛RWTH(2010)
[15] Hackbusch,W.,Khoromskij,B.N.:高维算子和函数的张量积近似。J.复杂。23, 697–714 (2007) ·兹比尔1141.65032 ·doi:10.1016/j..co.2007.03.007
[16] Hackbusch,W.,Kühn,S.:张量表示的一种新方案。J.傅里叶分析。申请。15(5), 706–722 (2009) ·兹比尔1188.15022 ·doi:10.1007/s00041-009-9094-9
[17] Hackbusch,W.,Khoromskij,B.N.,Sauter,S.,Tyrtyshnikov,E.:张量格式在椭圆特征值问题中的应用。预印本78/2008,MPI MIS莱比锡(2008年提交)·Zbl 1274.35252号
[18] Hitchcock,F.L.:将张量或多元数表示为乘积之和。数学杂志。物理学。6, 164–189 (1927)
[19] Holtz,S.,Rohwedder,T.,Schneider,R.:关于固定TT-rank张量的流形。柏林大学技术代表61(2010)·Zbl 1242.15022号
[20] Jaravine,A.,Ibraghimov,I.,Orekhov,V.:高分辨率多维核磁共振波谱的时间屏障移除。自然方法3(8),605–607(2006)·doi:10.1038/nmeth900
[21] Khoromskaia,V.:张量结构格式的Hartree–Fock交换计算。计算。方法应用。数学。10(2), 204–218 (2010) ·Zbl 1283.65037号
[22] Khoromskij,B.N.:(mathbb{r})d中函数相关张量的结构化秩-(r1)(…,rd)分解。计算。方法应用。数学。6(2), 194–220 (2006) ·Zbl 1120.65052号
[23] Khoromskij,B.N.:关于Kohn–Sham方程格林迭代的张量近似。计算。视觉。科学。11, 259–271 (2008) ·doi:10.1007/s00791-008-0077-x
[24] Khoromskij,B.N.:张量结构预条件和(mathbb{R})d中椭圆算子的近似逆。J.施工。约30599–620(2009年)·Zbl 1185.65051号 ·doi:10.1007/s00365-009-9068-9
[25] Khoromskij,B.N.:多维卷积的快速准确张量近似,具有线性尺度。J.计算。申请。数学。234, 3122–3139 (2010) ·Zbl 1197.65216号 ·doi:10.1016/j.cam.2010.02.004
[26] Khoromskij,B.N.:科学计算中的张量结构数值方法:最新进展综述。2010年21月预印本,MPI MiS Leipzig(2010年提交)
[27] Khoromskij,B.N.,Khoromscaia,V.:函数相关阵列的多重网格张量近似。SIAM J.科学。计算。31(4), 3002–3026 (2009) ·兹比尔1197.65215 ·doi:10.1137/080730408
[28] Khoromskij,B.N.,Oseledets,I.:高维椭圆解算子的量子化-TT近似。预印MPI MiS 79/2009,莱比锡(2009)(J.Numer.Math.2011,即将出版)·Zbl 1221.65288号
[29] Khoromskij,B.N.,Oseledets,I.:参数相关和随机椭圆偏微分方程的量子化TT配置近似。计算。方法应用。数学。10(4), 345–365 (2010) ·Zbl 1283.65039号
[30] Khoromskij,B.N.,Schwab,C.:参数和随机椭圆偏微分方程的张量结构Galerkin近似。SIAM J.科学。计算。33(1), 364–385 (2011) ·Zbl 1243.65009号 ·doi:10.1137/100785715
[31] Khoromskij,B.N.,Khoromscaia,V.,Flad,H.-J.:多层张量结构格式下Hartree–Fock方程的数值解。SIAM J.科学。计算。33(1), 45–65 (2011) ·Zbl 1227.65113号 ·doi:10.1137/09077372
[32] Kolda,T.G.,Bader,B.W.:张量分解和应用。SIAM版本51(3),455–500(2009)·Zbl 1173.65029号 ·doi:10.1137/07070111X
[33] Lubich,C.:从量子到经典分子动力学:简化模型和数值分析。苏黎世高等数学讲座。EMS,苏黎世(2008)·Zbl 1160.81001号
[34] Oseledets,I.V.:d维张量分解的紧凑矩阵形式。预印本09-01,INM RAS,莫斯科(2009)·Zbl 1183.15023号
[35] Oseledets,I.V.:使用张量分解近似二维矩阵。SIAM J.矩阵分析。申请。31(4), 2130–2145 (2010) ·Zbl 1200.15005号 ·doi:10.1137/090757861
[36] Oseledets,I.V.,Tyrtyshnikov,E.E.:打破维度诅咒,或者如何在多个维度中使用SVD。SIAM J.科学。计算。31, 3744–3759 (2009) ·Zbl 1200.65028号 ·数字对象标识代码:10.1137/090748330
[37] Oseledets,I.V.,Tyrtyshnikov,E.E.:张量树分解不需要树。2009年8月预印本,INM RUS,莫斯科(2009年提交)·Zbl 1183.15024号
[38] Papy,J.-M.,De Lathauwer,L.,Van Huffel,S.:使用多线性代数的指数数据拟合:抽取情况。化学计量学。doi:10.1002/cem.1212·Zbl 1164.93012号
[39] Schneider,R.,Rohweder,T.,Blauert,J.,Neelov,A.: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.计算。数学。27(2-3),360–387(2009)·Zbl 1212.81001号
[40] Schwab,C.,Todor,R.:随机载荷椭圆问题的稀疏有限元。数字。数学。95(4),707–713(2003)·Zbl 1044.65085号 ·doi:10.1007/s00211-003-0455-z
[41] Sidiropoulos,N.D.:广义Carathéodory对N维调和参数化的唯一性。IEEE传输。Inf.Theory信息论47,1687–1690(2001)·Zbl 1003.94012号 ·doi:10.1109/18.923759
[42] Temlyakov,V.N.:非线性近似方法。公司基础。数学。柏林施普林格出版社(2008)
[43] 塔克,L.R.:关于三模式因子分析的一些数学注释。《心理测量学》31、279–311(1966)·doi:10.1007/BF02289464
[44] Vidal,G.:微纠缠量子计算的高效经典模拟。物理学。修订稿。91(14), 147902 (2003) ·doi:10.1103/PhysRevLett.91.147902
[45] White,S.R.:量子重整化群的密度矩阵算法。物理学。版本B 48(14),10345–10356(1993)·doi:10.1103/PhysRevB.48.10345
[46] Yserentiant,H.:电子波函数的双曲交叉空间近似。数字。数学。105, 659–690 (2007) ·Zbl 1116.78007号 ·数字对象标识代码:10.1007/s00211-006-0038-x
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