某种类型的稀疏线性系统

计算科学 线性代数 matlab 稀疏矩阵
2021-12-15 00:35:43

n1,n2Nn=n1n2bRn. 我有一个 SPD 矩阵A=(ai,j)Rn×nai,j=0如果|ij|{0,1,n1}. 能不能解决系统Ax=b及时O(n)? 我使用 Matlab。反斜杠运算符似乎没有线性缩放n. 如果A=(ai,j)(Rd×d)n×n在哪里dN是固定整数吗?该问题源于具有大小图像的图像分析问题n1×n2分别n1×n2×d. 某个泛函的粗麻布仅对相邻像素具有非零条目。这就是为什么我的矩阵具有这种特殊结构的原因。

1个回答

您拥有相当于有限差分中的 5 点模板。一般的答案是你无法解决这个问题O(n)不使用矩阵和/或其条目的其他属性。仅使用稀疏结构是不够的。

例如,如果矩阵来自拉普拉斯或其他对称椭圆方程,那么您可以使用多重网格求解器来获得O(n)复杂。另一方面,如果使用五点模板对高频亥姆霍兹方程(带有坏符号)进行离散化,则会得到相同的稀疏模式,并且对于该方程,多重网格没有帮助。