解决大型稀疏不定系统的最佳求解器是什么

计算科学 矩阵 线性求解器 稀疏矩阵 线性系统
2021-12-10 23:38:29

可以解决大型稀疏但不定矩阵的最佳求解器是什么?

3个回答

您可能想在这里观看第 34 课:http: //www.math.tamu.edu/~bangerth/videos.html

Bangerth 教授的讲座已经涵盖了大部分内容,但我建议你看看这篇论文作者采用了三种最常见的方法(GMRES、CGS 和 CGNE)并给出了一些矩阵,其中一种方法将在 O(1) 操作中收敛,而另外两种方法将在 O(N) 中收敛。其结果是对于不定系统没有一致的最佳迭代方法

有一些特殊情况。例如,如果您的矩阵是对称但不确定的,您将需要使用 MINRES,或者如果您的矩阵来自约束优化问题,那么您需要查看一系列基于 Uzawa 算法的方法。尽管如此,没有一种方法对所有事情都最有效。

总而言之,您最好询问针对您所考虑的特定问题的最佳预处理器是什么。Bangerth 教授已经有很多关于这个主题的讲座,但我会提到 ILU 是一种相当流行的方法,它适用于很多问题并且很容易理解(如果不分析的话)。

如果您想了解更多背景知识,可以参考Yousef Saad 的关于稀疏线性系统的迭代方法的书或Tim Davis 的关于直接方法的书

这个问题不能笼统地回答。这取决于系统。如果它与偏微分方程的离散化有关,则设计良好的多重网格方法具有线性复杂性。它可以用作 Krylov 空间方法中的预处理器,以提高鲁棒性。