关于线性代数方程的一种迭代解法的收敛性问题

用迭代法求解线性代数方程组,已有大量的文献与专著,例如[4、6、7]。最常用的是逐次超松弛,及其种种变形。但是,许多情况表明这些方法并非完全令人满意的,特别对病态线性代数方程组,即方程组的系数矩阵有大的条件数,用这些方法求解时,收敛得相当慢。 [1]对求解病态常微分方程初值问题构造了一种恒稳格式。从线性代数方程组的解,等价于某一常微分方程组初值问题的稳态解,这一事实出发,从而构造了一种新的求解线性代数方程组的迭代解法。[1、2]某些计算实例表明,此迭代法特别适合于求解病态线性     

求解病态线性方程组的模拟退火算法

病态方程组的条件数较大,当输入数据有微小扰动或计算过程中的舍入误差都可能引起输出数据的很大扰动,使得解严重失真,因此求解此类方程组是相当困难的.本文尝试使用模拟退火算法来求解病态线性方程组,得到了较好的结果,并与传统的求解方法作了简单的比较.     

改进的预处理共轭斜量法及其在工程有限元分析中的应用

本文就预处理共轭斜量法(PCCG法)给出了两个具有理论和实际意义的定理,它们分别讨论了迭代解的定性性质和迭代矩阵的构造原则.作者提出了新的非M-矩阵的不完全LU分解技术和迭代矩阵的构造方法.用此改进的PCCG法,对病态问题和大型三维有限元问题进行了计算并与其他方法作了对比,分析了PCCG法在求解病态方程组时的反常现象.计算结果表明本文建议的方法是求解大型有限元方程组和病态方程组的一种十分有效的方法.     

病态线性代数方程组的一种刚性问题数值解法

1．引言文［1,2］中提出的预估校正法是国内计算数学工作者研究刚性常微分方程数值解法的较早期的工作．并且作者将自己构造的算法用于解病态线性代数方程组卜个FORTRAN标准程序见[3]）．文[4,5］根据李雅普诺夫稳定性理论建立了病态线性代数方程组的解与对应刚性常微分方程组初值问题的解之间的关系并且采用Lambert提出的解刚性问题的非线性单步方法问给出了解病态线性代数方程组的非线性迭代法．但这个非线性方法有两大缺点：第一,数值解不能有零分量;第二,代数精确度较差．为此本文采用局部指数逼近法建立的解刚性问题的二阶显式…     

带常系数的Cauchy型奇异积分方程的快速方法

Petrov-Galerkin 方法是研究Cauchy型奇异积分方程的最基本的数值方法. 用此方法离散积分方程可得一系数矩阵是稠密的线性方程组. 如果方程组的阶比较大, 则求解此方程组所需要的计算复杂度则会变得很大. 因此, 发展此类方程的快速数值算法就变成了必然. 该文将就对带常系数的Cauchy型奇异积分方程给出一种快速数值方法. 首先用一稀疏矩阵来代替稠密系数矩阵, 其次用数值积分公式离散上述方程组得到其完全离散的形式,然后用多层扩充方法求解此完全离散的线性方程组. 证明经过上述过程得到方程组的逼进解仍然保持了最优阶, 并且整个过程所需要的计算复杂度是拟线性的. 最后通过数值实验证明结论.     

解可分离结构变分不等式的一种新的交替方向法

交替方向法是求解可分离结构变分不等式问题的经典方法之一, 它将一个大型的变分不等式问题分解成若干个小规模的变分不等式问题进行迭代求解. 但每步迭代过程中求解的子问题仍然摆脱不了求解变分不等式子问题的瓶颈. 从数值计算上来说, 求解一个变分不等式并不是一件容易的事情.因此, 本文提出一种新的交替方向法, 每步迭代只需要求解一个变分不等式子问题和一个强单调的非线性方程组子问题. 相对变分不等式问题而言, 我们更容易、且有更多的有效算法求解一个非线性方程组问题. 在与经典的交替方向法相同的假设条件下, 我们证明了新算法的全局收敛性. 进一步的数值试验也验证了新算法的有效性.     

病态线性方程组的条件预优解法——数值相关性理论的一个应用

在处理某些实际计算问题时往往需要解一系列线性方程组,对于其中一般的非病态方程组,我们只需采用普通的算法以提高工作的效率,但对于可能出现的病态方程组,必须有可靠的手段予以判别,並采取相应的措施来保证解的精度。因此怎样将解题的过程与判别及处理病态问题的过程有机地结合起来便成为一个有实用价值的课题。     

灰色系统模型的优化岭回归算法

文献[1]指出了目前用普通最小二乘法估计灰微分方程参数的方法由于方程组的病态问题很难求解得合理的参数;文献[2]指出了根据初值求解灰色系统模型的时间响应式的方法由于初值的误差使所求得时间响应式产生系统误差.为了克服灰色模型的上述两个缺点,本文设计了一种求解灰色系统模型的优化岭回归算法,计算一个广泛引用的算例演示了这种算法的优越性.     

一个解界约束非线性方程组的无导数回溯线搜索仿射内点信赖域方法（英文）

文章给出了一个求解界约束非线性方程组的无导数回溯线搜索仿射内点信赖域方法.该方法利用非线性方程组的特点,对方程组中每一个函数建立插值模型.通过利用信赖域模型和回溯先搜索技术的结合,利用插值信赖域子问题子问题求解搜索方向,并利用回溯先搜索技术保证可行性.在合理的假设条件下,证明了算法的全局和快速局部收敛性.并且,通过数值实验表明该种无导数算法对求解界约束非线性方程组问题是有效的.     

解非线性约束方程的拉格朗日全局投影方法

基于最优化方法求解约束非线性方程组的一个突出困难是计算 得到的仅是该优化问题的稳定点或局部极小点,而非方程组的解点.由此引出的问题是如何从一个稳定点出发得到一个相对于方程组解更好的点. 该文采用投影型算法,推广了Nazareth-Qi$^{[8,9]}$ 求解无约束非线性方程组的拉格朗日全局算法(Lagrangian Global-LG)于约束方程上; 理论上证明了从优化问题的稳定点出发,投影LG方法可寻找到一个更好的点. 数值试验证明了LG方法的有效性.     

极大似然估计算法研究

将解一元方程的二分法推广至求解多元非线性方程组.以第K个变元Xk为参数,则κ元方程组就可以看作曲线s(前κ-1个方程)和κ-1维曲面C(第κ个方程),于是κ元方程组的解就可以看作寻找曲线s和曲面C的交点.对参数Xk作二分法,重复迭代,直到找到满足误差要求的方程组的解.最后给出了用多元二分法的算法求解极大似然估计的数值解.     

分片常系数电导率问题的边界元配点法

用边界元方法讨论了具有分片常系数电导率方程Δ↓(γΔ↓u)=0的Dirichlet边值问题,由于方程的基本解无法显式写出,在应用通常边界元时存在很大的困难,基于这个电导率方程的解的积分表达式,导出一个在边界和交界面上的积分方程组,并讨论了这个方程组的性质,对于这个积分方程组,用配点法进行求解,且给出其误差分析．相应的数值例子证实了算法的有效性．应该指出的是本文所用的方法也适用于具有分片常系数椭圆方程的不同边界问题。     

基于凝聚函数的互补问题的光滑化算法

对于不可微的"极大值"形式的函数,可以利用凝聚函数对其进行光滑逼近.借助这个技术,给出了求解线性互补问题的光滑方程组算法.首先是将互补问题转化为等价的非光滑方程组,再利用凝聚函数进行光滑逼近,从而转化为光滑方程组的求解问题.通过一些考题对这个算法进行了数值试验,结果显示了该算法的有效性和稳定性.     

一种解病态线性方程组的单参数迭代法

基于主元加权预处理的思想,针对病态线性方程组的病态性,通过引入参数构造了一种新的单参数迭代法,并给出了收敛性分析和条件数分析.单参数迭代法结构简单,计算量小,保证了求解过程的稳定性及高效性,数值实验的结果表明,算法对极其病态的线性方程组也有较好的精度.     

用遗传算法求解病态线性方程组

众所周知 ,病态方程组的条件数较大 ,当输入数据有微小扰动或计算过程中的舍入误差都可能引起输出数据的很大扰动 ,使得解严重失真 ,因此求解此类方程组是相当困难的 .本文尝试使用遗传算法来求解病态线性方程组 ,得到了较好的结果 ,并与传统的求解方法作了简单的比较     

基于多项式实数根的三维井眼轨道设计理论

三维井眼轨道设计问题需要求解多元非线性方程组,由于未知数多、方程的非线性强,一般难以求出解析解,通常使用数值迭代方法求数值解.对三维s型轨道设计问题依据已知设计参数进行了分类,发现了一套有效的数学化简技巧,求出了第1类初值问题的解析解和第Ⅱ-Ⅳ类初值问题的拟解析解.提出了轨道设计问题的特征多项式的新概念,并证明了轨道设计问题是否有解取决于特征多项式是否有实数根,解的个数不多于实数根的个数或个数的二倍.所提出的基于特征多项式实数根的拟解析算法对于求解轨道设计问题具有计算速度快、计算可靠性高、易于计算机编程实现等优点,在三维水平井轨道设计、三维绕障井轨道设计、防碰设计等方面具有比数值迭代方法更好的计算性能.     

二阶锥权互补问题的非精确非内点连续化算法

基于二阶锥权互补函数,将二阶锥权互补问题转化为一个方程组,运用非精确非内点连续化算法求解该方程组.该算法能以任意点作为初始点,且每次迭代时至多求解一个方程组.为节省算法求解方程组时的计算时间和内存,将非精确牛顿法引入到算法中.在适当假设下,证明了该算法是全局与局部二阶收敛的.最后数值实验表明了算法的良好性能.     

修正偏差原理下快速求解初始数据均有扰动的第一类Fredholm积分方程

<正>1引言第一类Fredholm型积分方程的求解有广泛的应用背景.如图象处理、信号处理、地球物理、遥感技术、模式识别等众多科学技术领域中均会遇到第一类Fredholm型积分方程的求解问题.但是第一类Fredholm积分方程的求解是一个典型的病态问题.数值计算对舍入误差非常敏感,数值结果不连续依赖于初始数据,要得到稳定的数值解要采用正则化方法.对于如何快速进行数值计算,研究结果有一些~([1-5]),但还有许多问题可以研究,比如对于积分核有扰动的情形,研究的成果很少~([6,8]).本文将文献[1]的算法推广到初始数     

Broyden修正算法

对于求解非线性方程组F (x) =0的Broyden秩1方法的计算格式提出一种修正算法,尝试利用矩阵的奇异值分解求解迭代方程组,并且配合使用加速技巧,从而大大提高了算法的安全性和收敛速度.数值算例表明了新算法的有效性.     

泊松方程离散系统的病态原理和通用预条件子CSCD

1引言泊松方程的数值求解问题,通常转化为如下离散系统一一线性方程组的求解问题[1],Ax=b(1.1)大规模求解时,方程组的病态(高条件数)问题凸显,并且求解规模越大,该方程组的条件数也越大,病态越严重[2],是影响求解效率和精度的瓶颈因素,因此,在大规模求解过程中,使用预处理技术来降低方程组的条件数,减少病态,是成功求解的关键.