求解大规模非线性方程组的分层多元谱梯度算法

1 引 言 考虑非线性方程组问题: F(x)=0, x∈Rn (1) 其中,F:Rn→Rn为连续可微的非线性映射.我们讨论大规模情形,并假设F(x)的Jacobian矩阵无法获取,或存储量太大无法承受.     

对称矩阵分解因子的直接换元修正法

§1.引言 考虑非线性方程组 F(x)=0, (1)其中F:Ω?R~n→R~n使F′(x)对称.本文给出求解(1)的一种分解修正法,这种方法始于Jacobian F′(x)的初始对称三角分解,然后利用换元技巧直接修正上三角分解因子,进而前代与回代求迭代点.本文分析了分解修正法的运算量,证明了这个算法不用重新启动仍具有局部超线性收敛性和大范围收敛性.此外,这个算法自然保持分解因子的稀疏传递性和修正矩阵的对称传递性,特别当Jacobian正定时,还具有正定传递性.由此本文完成了[1]和[2]无法完成的工作.本算法特别适于大规模带状方程组和最优化问题,数值例子也表明了这一点.     

高阶稀疏局部非线性方程组的一种拟牛顿方法

§1.引言 当用有限元法或有限差分法分析非线性偏微分方程问题时,必然会导致求解非线性方程组的问题,即求 F(x)=0 (1.1)的解.其中,x=(x_1,x_2,…,Xx_n)~T∈D,D?R~n;F:D→R~n是一个非线性映射.因此,有效地求解非线性方程组(1.1),是分析相应的非线性问题的关键. 不管这些非线性问题是来自流体力学、固体力学,还是其他的物理范畴,它们所对应     

函数因子法——非线性方程组求解中处理奇异问题的一种新方法

§1.引言 非线性方程组 F(x)=0,F:D?R~n→R~n (1.1)嵌入参数t,构成同伦H:[0,T]×D?R~(n 1)→R~n,使得 H(0,x~0)=0,H(T,x)=F(x),(1.2)这里T可以是有限的或 ∞,当T为 ∞时以极限过程代替求值.若 H(t.x)=0(1.3)存在连续解x(t):[0,T]→D,则非线性方程组(1.1)的解x~*=x(T).若(1.3)的解     

Newton-like方法的收敛性及其应用

1 引言我们考虑非线性方程组 F(x)=0, (1．1) 其中F:Rn→Rn是给定的非线性向量函数,并具有如下性质: (1)存在x*使得F(x*)=0; (2)F(x)在x*的邻域内是连续可微的; (3)F′(x*)是非奇异的． Newton法是求(1．1)的数值解的经典算法:     

一类非线性微分方程组中心和焦点判定的简便方法

本文讨论非线性微分方程组dxdt=-y +x F( x,y) ,dydt=x +y F( x,y)( 1 )在奇点 ( 0 ,0 )邻近积分曲线的结构 .得到了判定原点 ( 0 ,0 )是微分方程组 ( 1 )的焦点或中心的简便方法 .     

阻尼牛顿法迭代中病态问题趋于稳定的渐变(瞬变)过程分析

<正>1引言设映像F:DR~n→R~n,考虑非线性方程组F(x)=0,x∈DR~n,其中F(x)=(f_1(x),f_2(x),…,f_n(x))T,分量f_i(x):R~n→R(i=1,2,…,n)是连续可微实值函数.目前,非线性方程组求解的数值方法有牛顿法、同伦型法、单纯形法与胞腔排除法等[1]~[3]牛顿法是一种非常实用的计算方法,迭代公式如下x=x+p,(2)其中x为前次迭代近似,x为紧接着x后的迭代近似,p=-[F'(x)]~(-1)F(x)为牛顿修正,F'(x)为x处的雅可比矩阵.     

非线性方程组的不精确仿射牛顿法

1 引言众所周知,对于非线性方程组问题 F(x)=0 F:Rn→Rn (1) 经典的牛顿法从给出一个初始点x0之后,计算第k步迭代点xk及步长sk:     

有界约束非线性方程组的仿射共轭梯度路径法

1 引 言 本文研究约束非线性方程组的问题 F(x)=0,x∈Ω.(1.1) 这里F:X→(sRn)是连续可微的非线性函数,X(C)(sRn)是包含Ω的一个开集,其中Ωdef={x∈(sRn)| l(＜)x(＜)u},并假设非空,其中l∈((sR)∪{-∞})n,u∈((sR)∪{+∞})n.     

换元Newton型方法的计算效能和最佳换元周期

考虑非线性方程组: F(x)=0, (1.1)其中F:R~n→R~n是二次连续可微函数.一般地说,解方程组(1.1)的拟Newton法较Newton法更为有效.我们可以将拟Newton法解释为逐次在R~n的子空间上构造F′(x)的近似(割线近似)得到的算法.按照这种思想,如果将子空间依次循环取成F′(x)的例     

求解非线性方程组的连续极小化方法

1.引言 求非线性方程组 F(x)=0 (1)(F:D?R~n→R~n)的各种方法中,牛顿法最为基本.但它只有局部收敛性和半局部收敛性,而且要求DF(x)~(-1)存在.为了扩大收敛范围及克服DF(x)奇异性带来的困难,用“连续化”的思想求方程(1)的解是一个有效的途径.这方面,已有许多工作,如[3—6].本文利用常微分方程几何理论,对连续化方法进行 些探讨,给出了沿积分曲线极小化求非线性方程组(1)的解的方法.考虑如下给定函数:     

求解特征值反问题的同伦方法

§1.引言 本文讨论经典的加法问题,即 问题A.给定一个n阶实对称矩阵A和n个实数λ_1,…,λ_n,求n维实向量x=(x_,…,x_n)~T,使得A+diag(x_1,…,x_n)的特征值是λ_1,…,λ_n。 求解问题A的数值方法已有很多,一般是先把问题A化为一个等价的非线性方程组,然后用Newton法求解相应的非线性方程组.在[6]中,Friedland等对这方面的工     

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.     

δ~2-加速的Broyden计算格式

本文对于求解非线性方程组 F (x) =0的 Broyden秩 1第二种方法的计算格式进行修正 ,在算法实现过程中使用了δ2 -加速技巧 ,从而大大提高了算法的收敛速度 .     

偶数阶非线性滞后变元微分方程解的振荡性

将一类偶数阶非线性偏差变元微分方程 :x(n) ( t) + F{ t,x( t) ,x[g( t) ]} =0推广到非线性项 F中含有形如 x( t)及 x[g( t) ],x(n- 1) [g( t) ]项时解的振荡问题 .     

综合题新编选登

题156已知方程组x2 y2=a,xcosy=b,其中a,b,x,y∈R(a,b为参数),且x>0.1)试问:当且仅当参数a,b满足什么条件时,该方程组有唯一解?2)在平面坐标系内,设以满足1)的参数a,b构成点P(a,b),且动点P(a,b)的轨迹图形为F.试问:是否存在整数k,使得F上存在两个点关于直线y=kx 3对称?解1)先假设方程组有唯一解,因为x>0,所以x=a-y2,这个函数显然是关于y的偶函数,由此可知,如果(x0,y0)是方程组的解,那么(x0,-y0)也是方程组的解.因为方程组有唯一解,所以y0=-y0,即y0=0,于是有a>0,b>0,且a=b2,x=a,y=0.反之,当a>0,b>0,且a=b2时,方程组成为x2 y2=b2,xcosy=b,得…     

计算简单分歧点的Weber辅助方程离散Newton法

1.引言 本文考虑单参数有限维非线性方程组G:??R~n×R~1→R~n, G(x,λ)=0 x∈R~n,λ∈R (1.1)的数值求解.方程组(1.1)的解在集合     

一类非自治非线性微分方程周期解的存在性

本文讨论非自治非线性微分方程组■=ф(y)-f(x),■=-g(x)+e(t) (1)周期解的存在性.N.Levinson 曾给出■(y)≡y、g(x)≡x 时系统(1)存在周期解的条件,井竹君推广了文[1]的工作.本文给出方程组(1)存在周期解的一组充分条件,进一步推广了文[2]的结果.     

常微分方程组的整体解及两点边值问题——Ⅰ.整体解方法

众所周知,n维向量函数u(x)的一阶常微分方程组,如在某点上只给出n_1相似文献   

关于 Liénard 方程至多存在 n 个极限环的一个充分条件

<正> 本文给出交变阻尼的 Liénard 方程(?)+f(x)(?)+x=0或其等价方程组(dx)/(dt)=v,(dv)/(dt)=-x-f(x)v(dx)/(dt)=v,(dv)/(dt)=-x-f(x)v (1)至多有 n 个极限环的充分条件,附带改进了文[1]的工作.全文均设 f(x)∈C~0,并记 F(x)=integral from 0 to x f(x)dx.原方程组的等价方程组