当松弛方法不收敛时如何执行多重网格技术?

计算科学 pde 多重网格
2021-12-12 22:01:22

众所周知,当通过对偏微分方程进行离散化得到线性方程组时,采用多重网格技术可以显着加快求解过程。在多重网格循环的平滑步骤中,使用了松弛方法,例如 Gauss-Seidel 或 Jacobi。然而,对于松弛方法,只能保证有限类别的矩阵收敛。例如,Gauss-Seidel 方法仅在系数矩阵是对角占优的正定时才会收敛。我的问题是,如果系数矩阵不满足松弛方法的收敛要求,是否仍然可以执行多重网格技术?还有,怎么表现?

1个回答

确实,如果平滑器对高频不收敛,则多重网格将不会收敛。请注意,这比全局收敛要弱:对于低频不稳定的松弛方法可以与“兼容松弛”一起使用,以产生仅在与粗网格校正结合时才会收敛的稳定平滑器。

一般收敛语句通常使用Kaczmarz 松弛,因为它可以被证明总是收敛,尽管当 Jacobi、Gauss-Seidel 或多项式平滑器等方法收敛时,它通常较慢。