×

解长期方程和多项式方程:一种多精度算法。 (英语) Zbl 1310.65052号

摘要:我们提出了一种求解(S(x)=sum_{i=1}^n\frac{a_i}{x-b_i}-1=0)形式的多项式方程和长期方程的算法,该算法可以保证用任意位数逼近根。它依赖于两种不同策略的组合来处理浮点计算的精度:第一作者的包MPSolve中使用的策略和G.佛罗伦萨[数字算法23,No.2–3,127–173(2000;Zbl 1018.65061号)]和包Eigensolve中使用的策略美国财富[J.Symb.Compute.33,No.5,627-646(2002;Zbl 1004.65060号)]. 该算法基于Ehrlich-Abersh(EA)迭代,并基于本文介绍的几个结果。特别地,我们将根邻域的概念和性质从多项式推广到了长期函数,给出了根的扰动结果,得到了EA迭代的有效停止条件,并保证了后部错误界限。我们提供了一个基于GMP库的MPSolve 3.0包中发布的实现。从许多数值实验来看,我们的代码通常比MPSolve 2.0和Eigensolve包快得多。对于某些多项式,如Mandelbrot或分区多项式,加速度是显著的。该算法利用了计算平台的并行体系结构。

MSC公司:

65小时04 多项式方程根的数值计算
65小时05 单方程解的数值计算
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Golub,G.H.,一些修改的矩阵特征值问题,SIAM Rev.,15,318334(1973)·Zbl 0254.65027号
[2] Cuppen,J.J.M.,对称三对角特征值问题的分治方法,Numer。数学。,36, 177-195 (1981) ·Zbl 0431.65022号
[3] 顾,M。;Eisenstat,S.,对称三对角特征值问题的分治算法,SIAM J.矩阵分析。申请。,16, 172-191 (1995) ·Zbl 0815.65050号
[4] Melman,A.,长期方程的数值解,Numer。数学。,69, 483-493 (1995) ·Zbl 0821.65020号
[5] Fuhrmann,D.R.,子空间计算算法及其在信号处理中的应用,SIAM J.矩阵分析。申请。,9, 2, 213-220 (1988) ·Zbl 0647.65025号
[6] Amiraslani,A。;Lancaster,P.,非对称矩阵铅笔的瑞利商算法,数值。算法,51,1,5-22(2009)·Zbl 1181.65050号
[7] 比尼,D.A。;Gemignani,L。;Pan,V.,广义伴随矩阵和长期方程的快速稳定QR特征值算法,数值。数学。,100, 373408 (2005) ·Zbl 1072.65068号
[8] 比尼,D.A。;Gemignani,L。;Pan,V.Y.,《加速且稳健的QR型多项式寻根的改进初始化》,Electron。事务处理。数字。分析。,17, 195205 (2004) ·兹比尔1065.65065
[9] 比尼,D.A。;Gemignani,L。;Pan,V.Y.,一元多项式寻根的逆幂和Durand-Kerner迭代,计算。数学。申请。,47, 2-3, 447459 (2004) ·Zbl 1054.65046号
[11] 比尼,医学博士。;佛罗伦萨,G.,多精度多项式寻根器的设计、分析和实现,Numer。算法,23,127-173(2000)·Zbl 1018.65061号
[12] Fortune,S.,用于逼近一元多项式根的迭代特征值算法,J.符号计算。,33227-646(2002年)·Zbl 1004.65060号
[13] Aberth,O.,《同时求多项式所有零点的迭代方法》,数学。公司。,27, 122, 339-344 (1973) ·Zbl 0282.65037号
[14] Ehrlich,L.W.,多项式的修正牛顿法,Commun。ACM,10,2,107-108(1967)·Zbl 0148.39004号
[15] 博伊尔,R.P。;Goh,W.M.Y.,《划分多项式:渐近和零》,(实验数学中的Tapas,实验数学中Tapas),《数学》,第457卷(2008年),Amer。数学。Soc.:美国。数学。Soc.Providence,RI),99-111年·Zbl 1172.11032号
[16] Bini,D.A.,利用阿伯思方法对多项式零点进行数值计算,Numer。算法,13,179-200(1996)·Zbl 0869.65034号
[17] Mosier,R.G.,多项式的根邻域,数学。公司。,47, 265-273 (1986) ·Zbl 0598.65023号
[18] Tilli,P.,同时计算多项式零点的几种方法的收敛条件,Calcolo,35,3-15(1998)·Zbl 0913.65040号
[19] Vandebril,R。;Van Barel,M。;Mastronardi,N.,《矩阵计算与半可分矩阵》(2008),约翰霍普金斯大学出版社:约翰霍普金大学出版社,马里兰州巴尔的摩·Zbl 1212.65153号
[20] Higham,N.J.,《数值算法的准确性和稳定性》(2002),工业和应用数学学会:美国宾夕法尼亚州费城·Zbl 1011.65010号
[21] Householder,A.S.,《数值分析中的矩阵理论》(1964年),布莱斯德尔:纽约布莱斯德尔·兹比尔0161.12101
[22] Carstensen,C.,基于Gerschgorin定理的多项式根的包含,Numer。数学。,59, 349-360 (1991) ·Zbl 0726.65053号
[23] Elsner,L.,关于用Gershgorin定理同时包含多项式零点的注释,Numer。数学。,21, 425-427 (1973) ·兹比尔0267.65037
[24] Henrici,P.,《应用和计算复杂分析》,第1卷(1974年),威利出版社·Zbl 0313.30001号
[25] Pellet,A.E.,《种族隔离和拉格朗日公式的研究模式》,公牛。科学。数学。,2, 5, 393-395 (1881)
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。