scipy.opt 中几个 Krylov 求解器的全局收敛行为

计算科学 非线性方程 scipy 克雷洛夫法
2021-12-14 20:57:44

在机械模拟的背景下,我直接解决了静止作用原理(即S=0对于一些标量函数S),我使用包装器 scipy.optimize.newton_krylov 来访问几个不同的基于 Krylov 的非线性求解器(特别是“lgmres”和“cgs”)。

方程有很多解,不同的初始猜测会返回不同的解。这是可以预料的。为了找到多个解决方案,我使用随机数生成器初始化初始猜测,然后调用 scipy.optimize.newton_krylov。

我的观察结果如下:两个求解器“lgmres”和“cgs”趋向于收敛到质量不同的解决方案。从某种意义上说,“cgs”找到的解决方案更好更简单,而“lgmres”找到的解决方案更加复杂和复杂。

我的问题:这种情况有解释吗?“cgs”求解器的动力学是否可能在最复杂的解决方案中不稳定,为什么?两种方法的收敛盆地是否具有质的不同性质?最后,是否有可能将这种行为与 Hessian 的频谱联系起来?S在解决方案?

提前致谢,

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