HIGH PERFORMANCE SPARSE SOLVER FOR UNSYMMETRICAL LINEAR EQUATIONS WITH OUT-OF-CORE STRATEGIES AND ITS APPLICATION ON MESHLESS METHODS

A new direct method for solving unsymmetrical sparse linear systems(USLS) arising from meshless methods was introduced. Computation of certain meshless methods such as meshless local Petrov-Galerkin (MLPG) method need to solve large USLS. The proposed solution method for unsymmetrical case performs factorization processes symmetrically on the upper and lower triangular portion of matrix, which differs from previous work based on general unsymmetrical process, and attains higher performance. It is shown that the solution algorithm for USLS can be simply derived from the existing approaches for the symmetrical case. The new matrix factorization algorithm in our method can be implemented easily by modifying a standard JKI symmetrical matrix factorization code. Multi-blocked out-of-core strategies were also developed to expand the solution scale. The approach convincingly increases the speed of the solution process, which is demonstrated with the numerical tests.     

任意非亏损矩阵特征灵敏度分析的模态展开法

把特征向量的各阶导数表示成所有模态的线性组合，并利用左模态与右模态间的双正交性，首先导出了任意非亏损矩阵的重特征值的一阶导数所满足的特征值问题，然后根据此特征值问题无、看重根的情况，再导出了异导重特征值和等导重特征值对应的可微特征向量、特征值和特征向量各阶导数的一般计算公式。算例显示了方法的正确性。     

含各向异性左手材料的一维Thue-Mores准周期结构的反射带隙

采用传输矩阵法,研究了由各向同性右手材料和各向异性左手材料组成的Thue-Morse准周期结构的反射带隙,分析了入射角、偏振和晶格比例缩放因子对反射带隙的影响.结果表明该结构存在一个全方向反射带隙,该带隙的宽度由TE模的低频带边缘和TM模的高频带边缘决定.当在该结构中插入一层缺陷时,在全方向带隙中出现一条缺陷模.对TE模,缺陷模的位置受入射角的影响很弱,而对TM模,缺陷模的位置随入射角的增大,向高频方向移动.     

确定性矩阵可分离压缩成像

针对可分离压缩传感使用的可分离随机正交矩阵在处理大尺度图像等高维信号感知时难度太大或成本过高的问题,引入确定性测量矩阵,提出确定性矩阵可分离压缩传感,可将如托普利兹矩阵及循环矩阵等具有确定性结构的矩阵作为可分离压缩传感的左、右可分离矩阵.该方案可以降低独立元素的数目,从而显著降低前端物理实现的难度与成本.数值模拟实验分别评估了该方法在不同采样率及不同图像尺寸下的压缩重建性能,结果表明该方法在独立元素非常少的情形下得到与原随机正交矩阵相近的重建质量,证明了其可行性.     

矩阵方程AX=B的中心对称定秩解及其最佳逼近

本文研究了矩阵方程AX=B的中心对称解.利用矩阵对的广义奇异值分解和广义逆矩阵,获得了该方程有中心对称解的充要条件以及有解时,最大秩解、最小秩解的一般表达式,并讨论了中心对称最小秩解集合中与给定矩阵的最佳逼近解.     

非奇异H-矩阵的一类新判定

本文研究了非奇异H-矩阵的数值判定问题.利用不等式的放缩方法,获得了一类判别非奇异H-矩阵的新判据,推广了相关已有结果,并通过数值实例说明了本文结果判断范围的更广泛性.     

基于线性算子的广义逆矩阵的几何表示

广义逆矩阵是矩阵理论的重要内容.由于广义逆矩阵的定义众多,计算较为繁杂,使得初学者很难理解和掌握其本质.基于线性方程组求解问题的等价表示,从线性算子的角度展示多种广义逆矩阵定义的背景及其几何直观意义.通过对一个特殊算例的分析与求解,实现了对多种广义逆矩阵的几何解释及其在线性方程组求解中的作用,淡化了广义逆矩阵计算的繁杂,加深初学者对广义逆矩阵的理解与掌握.     

数字变换在有脉冲影响的k-值逻辑网络中的应用

利用数字变换和矩阵的半张量积方法,讨论了有脉冲影响的k-值逻辑网络的稳定性问题.在矩阵的半张量积框架下,将有脉冲影响的k-值逻辑网络表示成离散时间动态系统,然后用代数的形式展现出来.结合数字变换的方法,得出了有脉冲影响的k-值逻辑网络稳定的充要条件.     

划分格中的Mbius函数和秩生成函数

设S={1,2,…,n},P(n)是由S的所有划分组成的集合.对于π,σ∈P(n),如果π中的每个块包含在σ的一个块里,就定义π≤σ,那么P(n)作成一个格.如果M(n,k)是由S的所有k部划分组成的集合,而L(n,k)是由M(n,k)生成的格.在P(n)和L(n,k)中,给出M(o|¨)bius函数,并且确定了特征多项式和秩生成函数的表示式.     

严格α-对角占优M-矩阵A的‖A~(-1)‖_∞的上界估计

针对逆矩阵的无穷范数的上界估计问题,利用严格对角占优M-矩阵逆的无穷范数的上界,给出了严格α-对角占优M-矩阵A的||A~(-1)||_∞的单调递减的上界序列,理论证明及数值分析均表明所得估计改进了某些现有结果.