GMRES 方法如何找到矩阵的最小奇异值和相应的奇异向量?

计算科学 克雷洛夫法 格瑞斯
2021-12-17 19:12:36

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用于迭代计算矩阵的最小奇异值和相应奇异向量的 Krylov 求解器

编辑:

这是如何在matlab中实现灵活的gmres的后续问题?.

我是一名学生,我正在研究“用于迭代计算最小奇异值和矩阵的相应奇异向量的 Krylov 求解器”的主题。我在其中找到了很多材料和你的材料。我想问你能否给我GMRES与最小奇异值之间的关系,或者GMRES与主题之间的关系。我应该做一个GMRES方法和LU分解的比较,但我不明白。谢谢!

2个回答

GMRES 方法如何找到矩阵的最小奇异值和相应的奇异向量?

它没有。GMRES 求解线性系统。您的引用可能是指其他Krylov 方法:重新启动 Arnoldi,Golub-Kahan bidiagonalization。

我有点明白你在问什么。的奇异值与矩阵之间存在关系所以理论上,你可以使用逆幂法求矩阵个最小特征值和对应的特征向量。要“反转”矩阵(在逆幂法算法期间),您可以使用 GMRES + 一些预处理器。同样,您可以使用 LOBPCG,这是一种 CG 方法,旨在查找广义特征值和特征向量。查看Yousef Saad的书Numerical Methods for Large Eigenvalue Problems - 2nd Edition以获取更多信息。AAHAσi2(A)=λi(AHA)iAHAAHA

矩阵的奇异值与 GMRES 之间也存在间接关系。事实证明,矩阵的特征值不能很好地预测 GMRES 的收敛性,它实际上甚至可能具有欺骗性。围绕这个想法有大量的工作。建议的一些替代方案是伪光谱和值域,两者都是更好的预测器。后者是一个包含奇异值的集合,这里是一些关于值域(或数值范围)的阅读:

  1. 霍恩,R。约翰逊,CR 矩阵分析;剑桥大学出版社:纽约,纽约,美国,1985
  2. Zachlin, PF 关于矩阵逆的值域。博士 论文,凯斯西储大学,美国俄亥俄州克利夫兰,2007 年。

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