计算大规模矩阵部分奇异值分解的精化Lanczos型算法

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 10次 | 上传用户:markhero
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文研究大规模矩阵奇异值问题的Lanczos类算法、算法的收敛性以及算法的重新启动等问题,全文共分六章。 引言部分介绍大规模矩阵奇异值问题的来源、解决此类问题的基本方法以及本学科的发展状况,最后介绍本文的工作。 第一章给出了投影类方法收敛性分析方面已有的重要结果,表明传统投影类方法存在着近似特征值收敛而近似奇异值可能不收敛的严重隐患,而贾提出的精化投影方法则可以克服这一隐患。只要近似特征值收敛,则对应的精化近似特征向量必然收敛。 第二章研究了增广矩阵在一类特殊子空间上Ritz对的性质,证明投影后的特征问题可以通过计算阶数降低一半的小规模奇异值问题来求解。这一性质可以用于双对角化Lanczos方法以及计算隐式重新启动的精化双对角化Lanczos方法中的精化位移,从而显著地节省存储量和计算量。 第三章研究了计算部分最大(或最小)奇异组的隐式重新启动的下双对角化Lanczos方法,分析了其收敛性,指出这一方法存在着近似奇异值收敛而近似奇异向量可能不收敛的隐患。为克服这一隐患,借鉴贾的精化策略,本章做了两方面的工作:第一,用精化近似奇异向量代替Ritz近似奇异向量来作为待求奇异向量的近似,并证明,只要对应的近似奇异值收敛,则精化近似奇异向量必然收敛;第二,用可以廉价、可靠地得到的精化位移来代替准确位移,并从理论上证明精化位移要优于准确位移。理论和数值实验都表明,改进后的隐式重新启动的精化下双对角化Lanczos方法要明显优于隐式重新启动的下双对角化Lanczos方法。 第四章研究了计算部分奇异值分解的上双对角化Lanczos方法,并给出了其精化版本,并做了收敛性分析,理论和数值实验都表明,精化版本明显优越,最后还就上双对角化Lanczos方法以及下双对角化Lanczos方法做了初步的比较。 第五章研究了计算内部奇异值问题的调和双对角化Lanczos方法,分析了其收敛性,结果表明,第一,调和Ritz值收敛,但严重依赖目标点的选择,用调和Ritz近似奇异向量的Rayleigh商来代替调和Ritz值则可以消除这一依赖性;第二,只要某调和Ritz值与其它调和Ritz值分隔的比较开,则对应的调和Ritz近似奇异向量收敛。借鉴Morgan的调和位移策略,本章还给出了隐式重新启动的位移策略,仍称之为调和位移。最后的数值实验表明,带调和位移的隐式重新启动的调和双对角化Lanczos方法可以用于求解内部奇异值问题。 第六章就未完成的工作做了一下总结,主要包括:一、细致分析精化上、下双对角化Lanczos方法的差别,以便选择合适的投影策略;第二,就调和双对角化Lanczos方法收敛性方面存在的隐患,引入精化策略,用新的近似奇异向量,称之为精化调和近似奇异向量,来代替调和近似奇异向量,以及如何利用精化调和近似奇异向量的信息来构造新的位移,使算法收敛更快更准确。
其他文献
种植密度会对高粱的生理指标、产量和构成因素产生较大的影响。加强对其种植密度的研究,可以提升高粱的种植产量。本文主要探讨种植密度对高粱生理指标、产量和构成因素的影
简要介绍钴基合金堆焊材料的性质及种类 ,分析钴基合金堆焊材料的焊接性能及裂纹、气孔原因和解决介绍措施 ,探讨各种钴基堆焊方法的工艺。
文章采用文献资料、逻辑分析等研究方法,对我国滨海体育休闲旅游的研究现状与发展态势进行分析,在此基础上探讨沿海发展战略环境下,沿海地区如何充分利用丰富的海洋、湿地、
简述红毛丹的栽培历史和分布,分析其产品市场前景和发展态势,并针对海南省国营南茂农场红毛丹生产现状,提出其发展对策和建议。
中国武侠电影似乎已到了类型周期的"轮回点",因此,如何"破"与"变",将直接关系到中国武侠电影的生与死。本文认为,最重要的破或变,应该首先来自于武侠人物自身的转换:即从传统
通过数值计算分析了带电粉尘粒子在荷电雾滴上的捕集特性,主要考虑尘粒惯性和静电效应对于提高粒子捕集效率的相对强弱,结果表明,在不同粒径区间内,粒子的惯性效应和雾滴与粒子间
<正>据欧洲汽车制造协会(ACEA)公布的数据显示,2017年第四季度,欧盟地区新能源汽车的需求量继续保持增长,同比增幅达到35.1%,总计售出227378辆,在整个乘用车销量当中的占比达
城乡居民基本养老保险制度是指新型农村社会养老保险制度与城镇居民社会养老保险制度的合并实施,是由政府组织实施的为保障农村居民和城镇非从业居民年老时生活的一项社会养
目的:了解沙尘天气对儿童呼吸系统健康的影响,为更好地预防和治疗由沙尘粒子引起的儿童呼吸系统疾病提供参考依据。方法:对吉林省长春市6家三级甲等医院2011—2013年沙尘天气
针对邓肯-张E-μ模型体变经验公式不能准确描述三轴剪切试验体积变形与轴向变形之间关系的问题,首先进行了粗粒土饱和样大型三轴剪切试验,并对试验结果进行了分析,提出了可以