一类Toeplitz线性代数方程组的预处理GMRES方法

本文研究一类来源于分数阶特征值问题的Toeplitz线性代数方程组的求解.构造Strang循环矩阵作为预处理矩阵来求解该Toeplitz线性代数方程组,分析了预处理后系数矩阵的特征值性质.提出求解该线性代数方程组的预处理广义极小残量法（PGMRES）,并给出该算法的计算量.数值算例表明了该方法的有效性.     

一类特殊矩阵的极值特征值反问题

针对矩阵特征值反问题,如何构造矩阵显得尤为重要,鉴于此,引入一种新的带比例关系矩阵.结果表明,只需利用其顺序主子阵的最小和最大特征值即可反构原矩阵,同时亦总结了矩阵元素与顺序主子阵特征值的关系.     

用嵌入法解广义特征值问题

R.Kalaba和K.Mcase在[1]中提出了一个解矩阵特征值问题的嵌入方法。这一方法的理论依据是复变数函数的留数理论;具体作法是把问题归结为在复平面上求解一个常微分方程组的初值问题。本文将这一方法推广,构造一个更为一般的常微分方程组,用来解矩阵的广义特征值问题。     

非线性特征值问题的二次近似方法

本文研究求解非线性特征值问题的数值方法.基于矩阵值函数的二次近似,将非线性特征值问题转化为二次特征值问题,提出了求解非线性特征值问题的逐次二次近似方法,分析了该方法的收敛性.结合求解二次特征值问题的Arnoldi方法和Jacobi-Davidson方法,给出求解非线性特征值问题的一些二次近似方法.数值结果表明本文所给算法是有效的.     

用改进遗传算法求解矩阵实特征值

依据矩阵特征值的分布理论,通过确定矩阵实特征值的分布区域,用实数编码和具有自适应交叉概率和变异概率的遗传算法来求解矩阵实特征值的近似值.仿真结果表明,此算法可以达到一定的精度,具有一定的通用性.并给求矩阵特征值提供了一种快速的方法.     

乘幂法求矩阵特征向量与特征值的初始向量及循环控制

矩阵迭代法是求矩阵的第一阶特征值与特征向量的一种数值方法 .本文讨论了用矩阵迭代法求解矩阵的特征值与特征向量时的初始向量选取和循环控制条件     

利用改进的同伦算法求解特征值问题

矩阵特征值问题是机器学习、数据处理以及工程分析和计算中经常需要解决的问题之一.同伦算法是求解矩阵特征值的经典方法;自动微分可以有效、快速地计算出大规模问题相关函数的导数项,并且可以达到机器精度.充分利用自动微分的优点,设计自动微分技术与同伦算法相结合的方法求解矩阵特征值问题.数值实验验证了该算法的有效性.     

解不可压缩Navier-Stokes方程的非精确块因子分解预处理子

针对相关于不可压缩Navier-Stokes方程数值求解的一类3×3块结构的线性方程组,基于线性方程组的等价形式,构造了一个非精确的块因子分解预处理子,在新的特征值等价矩阵形式的基础上,得到了预处理矩阵特征值实部和虚部的上下界估计.数值实验表明,与已有的预处理子相比,所构造的预处理子可以使得GMRES迭代方法对网格尺寸,网格形式以及粘度系数的依赖性都比较弱,且在迭代步数和CPU时间上都占优.     

特征值问题的预变换方法(I): 杨辉三角阵变换与二阶PDE 特征多项式

本文提出一类求解特征值问题的下三角预变换方法, 目标是通过相似变换后矩阵下三角元素平方和明显减少、且变换后的特征值及其特征向量较易求解, 使变换后的对角线可作为全体特征值很好的一组初值, 其作用如同对于解方程组找到好的预条件子, 加速迭代收敛. 以二阶PDE 数值计算为例,对于以Laplace 方程为代表的特征波向量组及正交多项式组有广泛的应用前景.
杨辉三角是我国古代数学家的一项重要成就. 本文引入杨辉三角矩阵作为预变换子, 给出一般矩阵用杨辉三角矩阵作为左、右预变换子时变为上三角矩阵的充要条件, 给出了元素为行指标二次多项式的两个矩阵类(三对角线阵与五对角线阵) 中特征值何时保持二次多项式的充要条件, 并应用于构造新的二元PDE 正交多项式.     

关于矩阵An的特征值的研究

从一道线性代数习题出发,举例说明常见教材中关于由矩阵A的特征值确定ψ(A)的特征值的结论不够完备,进而分析问题关键,运用求解特征多项式的方法推导出矩阵多项式的特征值.     

一种求解大型Lyapunov矩阵方程的预处理并行算法

研究了一种求解大型Lyapunov矩阵方程的并行预处理变形共轭梯度法.首先将处理小型矩阵方程的Smith预处理方法引入该问题的求解,将原矩阵方程转变为Stein方程,然后采用变形共轭梯度法并行求解预处理后的矩阵方程.其中遇到的难点是需要确定参数μ及求矩阵(A+μI)的逆.基于估计特征值的Gerschgorin圆定理给出了参数μ的估值,再采用变形共轭梯度法并行求得矩阵(A +μ l)的逆,从而形成预处理后的矩阵方程.通过数值试验,该算法与未预处理的变形共轭梯度法相比较,预处理算法明显优于未预处理的算法,而且其并行效率高达0.85.     

Jacobi矩阵特征值反问题的一个数值解法

本文利用Hessenberg矩阵特征值配置的一个结果以及三对角矩阵的有关性质,提出了一个求解Jacobi矩阵特征值反问题的数值方法。     

带Wilkinson位移的QL算法三次收敛的一个条件

§1.引言和记号 QL(或QR)算法是目前求解中小规模的对称矩阵的特征值问题的最有力工具。假定我们已通过正交变换把原矩阵约化成了三对角矩阵T,T是不可约的(即次对角元全不为零),记     

有限元模型修正问题的不精确最速下降迭代解

在结构动力分析中,往往需利用结构振动测试所得的实际测量数据(如振动频率和振型),对结构分析模型进行最优修正,使之更能合理反映结构的实际性能,其实质即为计算数学中的特征值反问题.本文考虑有阻尼结构振动中的-类反问题,用一组不完备的模态测量数据修正系统质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵,通过等价正交投影思想将原问题转化成-个闭凸锥上的正交投影问题,构造-个不精确最速下降迭代法求解,并讨论了收敛性.算例表明算法是有效的.     

实对称矩阵对角化中正交矩阵的初等变换求法

对实对称矩阵正交对角化过程中正交矩阵的求解方法进行了研究,给出了利用初等变换求解正交矩阵的方法,该方法不需要通过特征方程求解特征值与特征向量,仅仅使用初等变换和Schmidt正交化方法.     

求解陀螺系统特征值问题的收缩二阶Lanczos方法

本文研究陀螺系统特征值问题的数值解法,利用反对称矩阵Lanczos算法,提出了求解陀螺系统特征值问题的二阶Lanczos方法.基于提出的陀螺系统特征值问题的非等价低秩收缩技术,给出了计算陀螺系统极端特征值的收缩二阶Lanczos方法.数值结果说明了算法的有效性.     

非负矩阵最大特征值的估计法

通过构造一个新的矩阵,从而得到一个非负矩阵最大特征值的估计法,该方法将适用范围推广到一般非负矩阵,并通过实例验证了这种新方法精确度更高.     

对称奇异矩阵束的Kronecker典则形的计算(英文)

对n×n对称奇异矩阵束A-λB应用对称收缩方法导出了一个可以成对地抽出Kronecker行指标和Kronecker列指标以及同时抽出无穷初等因子的算法。由于充分利用了矩阵束A-λB的对称性,因而我们的算法比其它已有的算法更有效。经算法收缩后的矩阵束仍是对称的,但只包含有限初等除式(因而是一个特殊的对称正则矩阵束)。原矩阵束所对应的对称广义特征值问题经收缩后约化为一个只含有限特征值的对称广义特征值问题,因而易于求解。     

一些迭代矩阵的特征值和特征向量及其收敛性

在大型科学计算中,大量的计算都归结为线性代数方程组求解,而线性代数方程组的迭代法求解是求解线性方程组的最有效的方法之一,因而,引起世界上大型科学计算界的许多著名学者的重视。1980年EVANS,MISSIRLS建立了迭代求解线性代数方程组的PSD方法并讨论了矩阵A是对称正定时的收敛性。1983年EVANS在[2]中说,“遗憾的是,除δ_1外,PJ方法(即PSD方法的特殊情况)的迭代矩阵的特征值没有象SOR方法那样,建立起与JACOBI迭代矩阵的特征值之间的关系式”。本文在系数矩阵A是T(q,r)阵的情况下,建立了PSD,PJ方法的迭代矩阵的特征值和特征向量与JACOBI方法的迭代矩阵的特征值和特征向量的关系式并在系数矩阵A是T(1,1)和T(1,2)阵的情况下讨论了PSD,PJ的收敛性。     

求解对称特征值问题的修正Jacobi共轭预处理梯度法(英文)

对于对称特征值问题,基于对原有复杂Jacobi共轭条件的简化,提出了一种修正的Jacobi共轭预处理梯度法.在理论上证明了在求解单个端部特征值时修正方法与原始方法有着渐近等价的共轭性.而在求解多个端部特征值时,修正方法与原始方法展现出极为相似的收敛性,但其矩阵乘积运算更少,因而计算代价也更小.数值算例进一步验证了修正方法的有效性和优越性.