基于对称化原理的对称区域分裂法

本文利用对称化原理,讨论了一种只需在子区域上计算两个完全独立子问题就可得到原问题解的对称区域分裂法,并用此方法求解线性算子方程和线性透射问题.此方法可作为并行算法在MIMD计算机上使用.     

解线性方程组的数值对称化方法

本文提出了解下述分块形式的线性方程组一种新的并行数值对称化方法,它是对称区域分裂法的离散模拟。将原问题分裂为四个对称的子问题,求解两个子问题后我们即可得到问题的精确解。它适用于MIMD并行计算机。文末附有数值例子。     

Schwarz算法的收敛速度

§1.引言 Schwarz算法也称为区域分裂法.是近代的数学物理方程求解方法的基础.随着计算技术的进步以及巨型并行计算机的出现,区域分裂法被用来作为建立并行算法的基础Schwarz算法是区域分裂法的迭代解法的总称.现在美苏等国也在研究区域分裂法的直接解法.当然,那只是对离散问题的.     

透平机械内部三维可压缩Navier-Stokes方程的流面方法和维数分裂算法

在这篇文章中,运用经典的张量分析方法,把流动区域用-个二维流形序列分割成一系列流层之并,推得在流层内半测地坐标之下的Navier-Stokes方程,在流形的法线方向应用向后Euler差分,推导了两维流形上的可压缩Navier-Stokes方程,和流函数满足的方程.在这个基础上,提出了一种维数分裂法的新算法.这种方法不同于区域分解法.对于三维问题,在区域分解法中我们必须在每个子区域上仍解三维问题,但是在这种新方法中,只需要在每个子区域上求解二维问题,不过是几个二维流形上的NS方程.文中还给出了-个透平机械内部流动的数值计算实例.     

椭圆型方程的并行迭代区域分裂法——多子区域情形

本文提出了一个有内交叉点的多子域区域分裂法。无交叉点的多子域分裂可归为两子域情形。在每一交叉点处取一子域覆盖之。称其为覆盖子域。不同交叉点的覆盖子域互不相交。本文的算法是把求解子区域上的Dirichlet问题,混合问题和覆盖子域上的Dirichlet问题相结合而得到的。利用了两子域Schwarz交替法和两子域并行迭代分裂法的思想。本算法具有高度并行性和通信局部性,适应于任意多个子区域的分裂。     

基于径向基函数的微分求积区域分裂法及其应用

1 引言本文提出的基于径向基函数的微分求积区域分裂法是以径向基函数(RBFs)作为微分求积法(DQM)的基函数,并结合区域分裂法(DDM)提出的,结合了上述三种方法的优点,对解决不规则区域上的问题有很高的实用价值．     

求解一类非线性偏微分方程的异步并行算法

本文针对一类非线性偏微分方程,把区域分裂法与异步混合算法结合起来,产生了一种异步混合单调算法,证明了收敛性定理。我们已经用区域分裂技术建立了一类求解偏微分方程的异步并行算法。这类方法成功地用于带有线性或非线性边界条件的线性或拟线性方程的定解问题,那么怎样处理较一般的非线性问题呢?     

求解Oseen流的交替线松弛多重网格方法

利用Riemann解的通量差分分裂法——Godunov方法对Oseen流控制方程进行离散,得到了基于一阶上迎风格式的离散方程,并给出了使用多重网格方法求解该离散方程的V-循环算法和W-循环算法的收敛性分析.通过局部Fourier分析方法,对获得的离散方程的聚对称交替线GaussSeidel松弛的光滑性质进行了研究.结果表明:使用多重网格的两层网格及三层网格算法求解具有不同Reynolds数的Oseen流,即便是在高Reynolds数情况下,聚对称交替线Gauss-Seidel松弛具有很好的光滑性质,多重网格W-循环算法收敛性比V-循环算法好.     

混料试验的D—最优对称设计,算法及应用

本文着重研究了混料试验的D—最优对称设计.基于Fedorov及Atwood的迭代方法,作者给出一个构造D—最优对称设计的改进算法.这个新算法由双循环迭代构成:从初始设计中减去最小方差对称点的设计测度;增加设计测度于最大方差的对称设计点,同时,本算法还只在对称子区域中寻找最大方差设计点,这样就使得Fedorov算法的收敛速度有了显著地提高,并能构造出更高效的D—最优对称设计.另外还给出一些构造实例.     

一类四阶变分不等式的两子区域分裂法

本文基于一类四阶变分不等式的等价形式,讨论无重叠的两子区域分裂法,给出了方法的计算步骤,并得到了收敛性的结论。     

热传导方程的一类新型重叠型并行区域分解有限差分算法

0引言随着大规模科学工程计算的发展和计算精度要求的提高,区域分解和并行计算的发展越来越受到人们的重视.区域分解方法把复杂或大型的问题分解成若干重叠或非重叠子区域上的子问题,再在子区域上利用各种算法求解子问题.借助于区域分解,各子区域之间的计算可以并行,这引起了人们的研究兴趣和极大的应用前景.重叠型区域分解法的原始思想来源于Schwarz交替法.近年来建立在Schwarz交替法基础上的区域分解法在理论分析和实际应用中取得令人注目的发展,已成为一种有效的迭代方法.经典的Schwarz交替法本质上是串行的.随着并行计算的发展,出现了多种可完全并行化的Schwarz算法     

障碍问题的区域分裂法

区域分裂法是近年来为适应平行机计算而新崛起的偏微分方程数值解法,它的基本思想就是将一大型问题转化为一系列小型计算问题的求解过程。本文将讨论下列障碍问题的区域分裂法:     

一种带有不定性邻近项的广义Peaceman-Rachford分裂法

针对带有线性约束的可分离凸优化问题,提出一种带有不定邻近项的广义Peaceman-Rachford (PR)分裂法.在较弱假设条件下,证明该算法迭代序列的全局收敛性和建立起在遍历情况下的最坏O(1/t)收敛速率.最后,通过数值实验验证了所提算法的有效性.     

松弛型二级多分裂法的上松弛收敛性

松弛型二级多分裂法是解线性代数方程组的一种并行迭代算法,其松弛因子在(0,1]区间的下松弛收敛结果是已知的.证明了松弛型二级多分裂法松弛因子大于1的上松弛收敛性,改进了有关下松弛的收敛结果.另外,对下松弛情形给出了矩阵范数意义下的一个比较定理.     

对称锥互补问题的一种非精确光滑牛顿算法

基于一个光滑函数,就单调对称锥互补问题,给出了一种解决高维对称锥互补问题的非精确光滑牛顿算法.在适当条件下,证明了该算法具有全局收敛性和局部二次收敛性.数值试验证实了算法对大规模对称锥互补问题的可行性和有效性.     

含非线性源项障碍问题的乘性非重叠区域分解算法

本文提出了求解含非线性源项障碍问题一种乘性非重叠区域分解算法,其中子区域间的界面条件为Robin条件;得到了算法的收敛性.并通过数值算例说明,适当的Robin参数的选取可以大大提高算法的收敛速度.     

依赖时间的Lagrange乘子区域分解法的显式格式

１．引言 近年来,一类新的区域分解法－非匹配网格区域分解法,日益引起人们的广泛兴趣．这类区域分解法的特点是：相邻子区域在公共边（或面）上的结点可以不重合,从而可方便地处理匹配网格区域分解法难以处理的问题：变动网格问题（例如石油勘探中的地层错动问题）和最优网格设计问题（即根据解的性质和实际问题的要求在不同子区域上采用不同的单元类型,不同的网格尺寸和不同阶的逼近多项式）． 在这类区域分解的算法设计中面临着两个困难：界面上非协调性的处理（与通常的协调元不同）和界面上积分的有效计算．现有算法中较引人注目的…     

定常Stokes方程一种基于完全区域分解的有限元并行算法

基于完全区域分解技巧,提出了一种求解定常Stokes方程的有限元并行算法．该算法中,所有子问题都是定义在整个求解区域上,但绝大部分自由度来自其所负责的子区域,从而使得算法稍加修改现有的串行程序即可实现相应的并行计算,实现简单,通信需求少．数值结果验证了算法的高效性．     

对称线性互补问题的并行Schwarz算法

1引言考虑对称线性互补问题:求x∈R~N使得(1) Ax 6≥0,x≥0,x~T(Ax b)=0其中,A是给定的N×N实对称矩阵,b是N×1向量.目前求解该互补问题的迭代算法有很多(如Mangasarian(1977),Mangasarian,Leone (1987),Cottle(1992),曾金平,李董辉(1994)等).区域分解法以其将大问题化为若干子问     

高阶优化算法分析简介

高阶优化算法是利用目标函数的高阶导数信息进行优化的算法,是最优化领域中的一个新兴的研究方向.高阶算法具有更低的迭代复杂度,但是需要求解一个更难的子问题.主要介绍三种高阶算法,分别为求解凸问题的高阶加速张量算法和A-HPE框架下的最优张量算法,以及求解非凸问题的ARp算法.同时也介绍了怎样求解高阶算法的子问题.希望通过对高阶算法的介绍,引起更多学者的关注与重视.