LOBPCG 对最大特征对的不良预处理性能

计算科学 特征值 本征系统
2021-12-26 20:16:30

LOBPCG 算法找到广义特征问题的特征对

Ax=λBx
在哪里B是对称且正定的,A是对称的。使 LOBPCG 如此有趣的特性之一是可以使用A以加快收敛速度​​。

将 LOBPCG 应用于 FEM 离散泊松问题时(使用B=I),并收敛最小的 6 个特征值,我得到的收敛行为是

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使用 ML 预处理器时,收敛速度显着提高:

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现在,让我们对 6 个最大的特征对尝试同样的事情。

没有预处理器:

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使用 ML 预处理器:

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似乎预处理器减慢了收敛速度!这是人们所期望的吗?我在文学中找不到任何关于它的东西。

1个回答

我不会对此感到惊讶,我的理解是 LOPCG 是专门为寻找小的特征对而设计的(至少,这就是我使用它的目的)。我发现它是一种新颖的算法,因为它在不调用逆迭代的情况下执行此操作(即它不需要 A 的解算符)。如果您想要大的特征对(imo,一个更简单的问题),我认为使用 Lanczos 方法会更好,但在一般情况下,您可能仍然需要应用“cholesky 技巧”以保持一切对称。