改进HS共轭梯度算法及其全局收敛性

１．引 言 １９５２年 Ｍ．Ｈｅｓｔｅｎｅｓ和Ｅ．Ｓｔｉｅｆｅｌ提出了求解正定线性方程组的共轭梯度法［１］．１９６４年Ｒ．Ｆｌｅｔｃｈｅｒ和Ｃ．Ｒｅｅｖｅｓ将该方法推广到求解下列无约束优化问题： ｍｉｎｆ（ｘ）,ｘ∈Ｒｎ,（１）其中ｆ：Ｒｎ→Ｒ１为连续可微函数,记ｇｋ＝ ｆ（ｘｋ）,ｘｋ∈ Ｒｎ． 若点列｛ｘｋ｝由如下算法产生：其中 βｋ＝［ｇＴｋ（ｇｋ－ｇｋ－１）］／［ｄＴｋ－１（ｇｋ－ｇｋ－１）］．（Ｈｅｓｔｅｎｅｓ－Ｓｔｉｅｆｅｌ）　　（４）则称该算法为 Ｈｅｓｔｅｎｅｓ—Ｓｔｉｅｆｅｌ共轭梯度算…     

关于微积分基本公式的一点注记

大多数分析教材将微积分基本公式叙述为：定理１　（ｉ）ｆ（ｘ）在［ａ,ｂ］上连续;（ｉｉ）Ｆ（ｘ）是ｆ（ｘ）的任意一个原函数,则　　∫ｂａｆ（ｘ）ｄｘ＝Ｆ（ｂ）－Ｆ（ａ）．某些教科书将定理１的条件减弱,改述定理１为：定理２　（ｉ）ｆ（ｘ）在［ａ,ｂ］上可积;（ｉｉ）存在Ｆ（ｘ）在［ａ,ｂ］上连续,在［ａ,ｂ］－Ａ（Ａ为［ａ,ｂ］的一有限子集）上Ｆ′（ｘ）＝ｆ（ｘ）,则∫ｂａｆ（ｘ）ｄｘ＝Ｆ（ｂ）－Ｆ（ａ）．我们知道,黎曼函数Ｒ（ｘ）＝１ｑ,ｘ＝ｐｑ,ｑ＞０,ｐ,ｑ互质,０,ｘ为无理数．在［ａ,ｂ］…     

H-非线性方程组的一种高效迭代解法

１．引言满足参见（［５］）（１．１）的任一非线性刚性函数ｆ（ｙ）：所产生的非线性方程组称之为由 ｆ（ｙ）产生的 Ｈ－非线性方程组,其中 Ａ,Ａ１为与 ｆ（ｙ）的刚性无关的常数,最多为中等大小;的第ｉ个特征值;常数,或者ｖ＞０且最多为中等大小;所谓“中等大小”是指与。相比较而言的;显然,已知;ａ,ｂ,ｃ,ｄ满足且均为常数,（１．２）是由混合（Ｈｙｂｒｉｄ）法解初值问题导出的,其中 ｈ是积分步长．对ｋ１＝ １,即所谓一阶刚性初值问题,混合法已有诸多研究（见［６,９－１１,１４－１６］）;对 ｋ１＝ ２,即所…     

关于外梯度法的步长规则

１．引言 设为Ｒｎ中的一个非空闭凸集,Ｆ（ｘ）为Ｒｎ　Ｒｎ中的一个连续向量函数．变分不等式问题（Ｆ,）就是：找一向量ｘ　使得当 ＝Ｒ时,（１．１）退化成非线性互补问题。在这篇文章中总假定：（Ｈ１） ,这里表示（１．１）的解集;（Ｈ２）Ｆ（ｘ）是单调的,即对,（ｘ－ｙ）（Ｆ（ｘ）－Ｆ（ｘ）－Ｆ（ｙ））． 这类问题出现在工程物理、经济管理等领域,有着极为广泛的应用．因此,其数值解近年来受到重视,提出许多有效算法,见综述［１, ２］．在现有的算法中, Ｋｏｒｐｅｌｅｖｉｃｈ的外梯度法［３］（何炳生称它为投影…     

巧用函数单调性解赛题

函数ｆ（ｘ）在区间［ａ,ｂ］上单调增加（或单调减少）,又ｃ、ｄ∈［ａ,ｂ］上,若ｆ（ｃ）＝ｆ（ａ）,则有ｃ＝ｄ．１　求代数式的值例１　已知ｘ、ｙ∈［－π４,π４］,ａ∈Ｒ,且　ｘ３＋ｓｉｎｘ－２ａ＝０４ｙ３＋ｓｉｎｙｃｏｓｙ＋ａ＝０则ｃｏｓ（ｘ＋２ｙ）＝　　．（１９９４年全国高中数学竞赛题）解　由已知条件,可得　　ｘ３＋ｓｉｎｘ＝２ａ（－２ｙ）３＋ｓｉｎ（－２ｙ）＝２ａ故可设函数ｆ（ｔ）＝ｔ３＋ｓｉｎｔ,则有ｆ（ｘ）＝ｆ（－２ｙ）＝２ａ．由于函数ｆ（ｔ）＝ｔ３＋ｓｉｎｔ,在［－π２,π２］上是单…     

Riccati微分方程的可积条件

Ｉｎ１９９８,ＺｈａｏＬｉｎｌｏｎｇ［１］ｏｂｔａｉｎｅｄｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｂｌｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎ：Ｒ＝１αγＰｅ２∫（Ｑ－βＤ）ｄｘ　　　（α,β,γｉｓｃｏｎｓｔ）．（１）ＦｏｒＲｉｃｃａｔｉｅｑｕａｔｉｏｎ：ｙ′＝ｐ（ｘ）ｙ２＋Ｑ（ｘ）ｙ＋Ｒ（ｘ）　　（ＰＲ≠０）．（２）　　Ｈｅｒｅｔｈｅｎｅｗｉｎｔｅｇｒａｂｌｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｉｓｇｉｖｅｎ：Ｌ［ｙ０］＝１αγＰｅ２∫（Ｑ＋２ｙ０ｐ－βＤ）ｄｘ．（３）Ｌ［ＡＢ＋ｙ０］＝１αγ（ＡＢ）２Ｌ［ｙ０］ｅ２∫（２ＢＡＬ［ｙ０］＋Ｑ＋２ｙ…     

关于Klippert的一个猜测

本文证明文［２］中的猜测不成立设ｆ为区间［０，１］上实值函数，满足条件（ａ）ｆ在［０，１］上有界，（ｂ）ｆ在［０，１］上连续，（ｃ）ｆ（ｘ）不存在，试问是否存在？１９８２年Ｓ．Ｒｉｃｃｉ［１］给出Ｆ′＋（０）存在的例子：最近Ｊ．ｋｌｉｐｐｅｒｔ［２］给出Ｆ′＋（０）不存在的例子：Ｊ．ｋｌｉｐｐｅｒｔ提出如下猜测：如果ｆ满足（ａ）－（ｃ）并且ｆ的相邻零点之间距离依，α＞１，趋近于零，则Ｆ′＋（０）＝０，我们证明上述猜测不真，此外，我们给出Ｆ′＋（０），存在的一个充分条件。     

关于代数微分方程(f')~n=R(z,f)的亚纯解

在本文中,我们首先考虑了具有理系数的代数微分方程（ｆ＇）ｎ＝Ｒ（ｚ,ｆ）亚 纯解的个数估计问题,并举例说明所得结果是精确的．其次,我们运用 Ｎｅｖａｎｌｉｎｎａ值 分布论,讨论了具亚纯系数的典型代数微分方程（ｆ＇）３＝ａ０（ｆ－ τ１）２（ｆ－ τ２）２（ｆ－ τ３）２ 的可分解亚纯解．文中的结果推广或改进了高仕安［１］,Ｇｕｎｄｅｒｓｅｎ Ｇ．和ＬａｉｎｅＩ［２］以 及何育赞, ＬａｉｎｅＩ．［３－５］等人的工作．     

Clifforrd分析中广义双正则函数的(线性)非线性边值问题

本文研究Ｃｌｉｆｏｒｄ分析中广义双正则函数的一个非线性边值问题：Ａ（ｔ１，ｔ２）Ｗ＋＋（ｔ１，ｔ２）＋Ｂ（ｔ１，ｔ２）Ｗ＋－（ｔ１，ｔ２）＋Ｃ（ｔ１，ｔ２）Ｗ－＋（ｔ１，ｔ２）＋Ｄ（ｔ１，ｔ２）Ｗ－－（ｔ１，ｔ２）＝ｇ（ｔ１，ｔ２）ｆｔ１，ｔ２，Ｗ＋＋（ｔ１，ｔ２），Ｗ＋－（ｔ１，ｔ２），Ｗ－＋（ｔ１，ｔ２），Ｗ－－（ｔ１，ｔ２）［］．先讨论解的积分表示式，再研究几个奇异算子，最后用Ｓｃｈａｕｄｅｒ不动点原理（压缩映射定理）证明了解的存在性（唯一性）．目前还没有见到其它国内外学者研究广义双正则函数的非线性边值问题．本文推广了Ｆ．Ｂｒａｃｋｓ，Ｗ．Ｐｉｎｃｋｅｔ［１０］，ＬｅＨｕａｎｇ Ｓｏｎ［１１］，Ｒ．Ｐ．ＧｉｌｂｅｒｔａｎｄＪ．Ｌ．Ｂｕｃｈｎａｎ［１５］和黄沙［１３］的工作     

关于代数微分方程(f')~n=R(z,f)的亚纯解

在本文中,我们首先考虑了具有理系数的代数微分方程（ｆ＇）ｎ＝Ｒ（ｚ,ｆ）亚 纯解的个数估计问题,并举例说明所得结果是精确的．其次,我们运用 Ｎｅｖａｎｌｉｎｎａ值 分布论,讨论了具亚纯系数的典型代数微分方程（ｆ＇）３＝ａ０（ｆ－ τ１）２（ｆ－ τ２）２（ｆ－ τ３）２ 的可分解亚纯解．文中的结果推广或改进了高仕安［１］,Ｇｕｎｄｅｒｓｅｎ Ｇ．和ＬａｉｎｅＩ［２］以 及何育赞, ＬａｉｎｅＩ．［３－５］等人的工作．     

两类五阶解非线性方程组的迭代算法

本文首先根据Runge-Kutta方法的思想,结合Newton迭代法,提出了一类带参数的解非线性方程组F(x)=0的迭代算法,然后基于解非线性方程f(x)=0的King算法,给出第二类解非线性方程组的迭代算法,收敛性分析表明这两类算法都是五阶收敛的.其次给出了本文两类算法的效率指数,以及一些已知算法的效率指数,并且将本文算法的效率指数与其它方法进行详细的比较,通过效率比率R_(i,j)可知本文算法具有较高的计算效率.最后给出了四个数值实例,将本文两类算法与现有的几种算法进行比较,实验结果说明本文算法收敛速度快,迭代次数少,有明显的优势.     

解非线性方程组的一类离散的Newton算法

1．引言考虑非线性方程组设xi是当前的迭代点，为计算下一个迭代点，Newton法是求解方程若用差商代替导数，离散Newton法要解如下的方程其中这里为了计算J（；；h），需计算n‘个函数值．为了提高效能，Brown方法l‘］使用代入消元的办法来减少函数值计算量．它是再通过一次内选代从h得到下一个迭代点14＋1．设n；＝（《1，…，Zn尸，t二（ti，…，t＊”，t为变量．BfOWll方法的基本思想如下．对人（x）在X；处做线性近似解出然后代入第二个函数，得到这是关于tZ，…，tn的函数．当（tZ，…，t。尸一（ZZ，…，Z。厂时，由（1．4），…     

CHARACTERIZATIONS OF SYMMETRIC MULTISTEP RUNGE-KUTTA METHODS

Some characterizations for symmetric multistep Runge-Kutta(RK) methods are obtained. Symmetric two-step RK methods with one and two-stages are presented. Numerical examples show that symmetry of multistep RK methods alone is not sufficient for long time integration for reversible Hamiltonian systems. This is an important difference between one-step and multistep symmetric RK methods.     

多组变量典型相关分析SSQCOR准则的数值求解

本文研究多组变量相关分析SSQCOR.准则的数值方法.从KKT条件出发引入了Gauss-Seidel型方法,从SSQCOR出发引入了交替变量法.证明了前者是后者的非精确形式,都具有单调上升性.为了提高得到全局解的可能性,引入了初始点策略.用实际数据和模拟数据进行了数值试验以说明算法的有效性.     

CONJUGATE-SYMPLECTICITY OF LINEAR MULTISTEP METHODS

For the numerical treatment of Hamiltonian differential equations, symplectic integrators are the most suitable choice, and methods that are conjugate to a symplectic integrator share the same good long-time behavior. This note characterizes linear multistep methods whose underlying one-step method is conjugate to a symplectic integrator. The bounded- hess of parasitic solution components is not addressed.     

CONVERGENCE OF PARALLEL DIAGONAL ITERATION OF RUNGE-KUTTA METHODS FOR DELAY DIFFERENTIAL EQUATIONS

Implicit Runge-Kutta method is highly accurate and stable for stiff initial value prob-lem.But the iteration technique used to solve implicit Runge-Kutta method requires lotsof computational efforts.In this paper,we extend the Parallel Diagonal Iterated Runge-Kutta(PDIRK)methods to delay differential equations(DDEs).We give the convergenceregion of PDIRK methods,and analyze the speed of convergence in three parts for theP-stability region of the Runge-Kutta corrector method.Finally,we analysis the speed-upfactor through a numerical experiment.The results show that the PDIRK methods toDDEs are efficient.     

三步五阶迭代方法解非线性方程组

本文根据求积公式, 给出了三种求解非线性方程组的迭代方法, 并证明了所提出的三步迭代方法具有五阶收敛性. 最后给出了四个数值实例, 将本文的实验结果与现有的几种迭代方法的实验结果作了比较分析, 表明本文所提出的方法具有明显的优越性.     

冷备系统可靠性评定的统计方法

贮备是提高系统可靠性可行且有效的途径.关于冷备系统的可靠性评定问题,前人仅在设备均为指数型部件的情况给出了WCF方法.文中对实际中常用的指数-威布尔混合型冷备系统,提出了两种可靠性评定方法:WCF方法和Fiducial方法,并在中小样本下对两种方法进行了模拟研究,说明了这两种方法的实用性.     

一般约束最优化的拟乘子—强次可行方向法

本文讨论一般等式和不等式约束的优化问题，首先提出了问题的拟Ｋｕｈｎ－Ｔｕｃｋｅｒ点和拟乘子法两个新概念，然后借助于不等式约束优化问题强次可行方向法的思想和技巧建立问题的两个新算法。     

并行迭代算法的有效性的度量参数

1．引言对于理想化的并行计算机模型山,一个并行算法的加速定义为初二万／几一地小,效率定义为Ea二Sa／a二万／（aTa）二Va／（aVI）,其中a为并行计算机的等效处理机数目,乃为已知最快的串行算法在单处理机上的运行时间,凡是所讨论的并行算法使用。个处理机的运行时间,VI为单个处理机求解问题的运算速度,而Va为0个处理机求解问题的运算速度．曼尼和几分别反映了算法并行性对计算时间改进的程度以及并行计算机处理能力发挥的程度,因此,它们是度量并行算法的有效性的重要参数．另外两个与之相人的重要参数分别为冗余度尼二几周l…