Lagrangian乘子区域分解法的一类预条件子

1．引言非重叠区域分解的Lagrangian乘子法已被许多作者讨论［1今它是一类非协调区域分解法（与通常的非协调元区域分解不同），特别适合于非匹配网格的情形（即相邻子域在公共边或公共面上的结点不重合，参见14］［6］）．这种方法的一个最大优点是不要求界面变量在内交点（或内交边）上的连续性，从而界面方程易于建立，程序易于实现，而又正因为这个特点，使得界面矩阵的预条件子不能按通常的方法构造，故目前还未见到理想的预条件子（或者条件数差，或者应用上不方便）．本文在很大程度上解决了这一问题．1）工作单位：湘潭大学数学系…     

有理样条不可约解的行列式表示

１引言在文［１］中,对于剖分ａ＝ｘ０＜ｘ１＜…＜ｍｎ＝ｂ及给定的ｙ０,ｙ１,…,　…,Ｌ＋Ｍ－１,我们构造了有理样条Ｓ［Ｌ,Ｍ（ｘ）Ｑ［Ｌ,Ｍ］为次数不超过ｍ的多项式全体．在［１］中,已经讨论了Ｓ［Ｌ,Ｍ］（ｘ）的存在性,并指出：若问题（１）（２）（３）可解,则解唯一这里总假设问题（１）（２）（３）可解．２有理样条解不可约的充要条件由Ｓ［Ｌ,Ｍ］（ｘ）的依区间递推算法（见［１］）,我们只需讨论［ｘ０,ｘ１］上的情形．当［Ｘ０,ｘ１］时,将Ｓ［Ｌ,Ｍ］　（ｘ）,Ｐ［Ｌ,Ｍ］　（ｘ）和Ｑ［Ｌ,Ｍ］（…     

乘子猜想在n=5n_1时的一些结果

用［１］中的方法，我们得到乘子猜想在ｎ＝５ｎ１情形时的一些新结果，对此情形下的ＭａｃＦａｒｌａｎｄ的结论（见［２］）作了较大的改进．     

改进HS共轭梯度算法及其全局收敛性

１．引 言 １９５２年 Ｍ．Ｈｅｓｔｅｎｅｓ和Ｅ．Ｓｔｉｅｆｅｌ提出了求解正定线性方程组的共轭梯度法［１］．１９６４年Ｒ．Ｆｌｅｔｃｈｅｒ和Ｃ．Ｒｅｅｖｅｓ将该方法推广到求解下列无约束优化问题： ｍｉｎｆ（ｘ）,ｘ∈Ｒｎ,（１）其中ｆ：Ｒｎ→Ｒ１为连续可微函数,记ｇｋ＝ ｆ（ｘｋ）,ｘｋ∈ Ｒｎ． 若点列｛ｘｋ｝由如下算法产生：其中 βｋ＝［ｇＴｋ（ｇｋ－ｇｋ－１）］／［ｄＴｋ－１（ｇｋ－ｇｋ－１）］．（Ｈｅｓｔｅｎｅｓ－Ｓｔｉｅｆｅｌ）　　（４）则称该算法为 Ｈｅｓｔｅｎｅｓ—Ｓｔｉｅｆｅｌ共轭梯度算…     

解含非线性源项的变分不等式问题的非重叠区域分解法

１．引言 近十几年来,变分不等式区域分解算法方面的研究取得了很多成果．特别是重叠型区域分解法方面的研究更是硕果累累,读者可参阅［１－８］等文献．而非重叠型区域分解法方面的研究目前相关结论不多,只有文献［９］针对线性算子单障碍问题提出了一类多子域非重叠区域分解算法（该方法的基本思想来自于工程中早已运用的子结构法）,证明了它的收敛性,并给出了收敛速度分析． 本文将针对含非线性源项的变分不等式问题提出一类多子域非重叠区域分解算法,并给出其收敛性和收敛速度分析． ２．问题及其有限元逼近 设ｎ为ＲＺ中有界凸多…     

非对称不定问题的非协调多重网格法

１．引言设　是Ｒｄ（ｄ＝２;３）中的有界多角形区域,α是它的边界．考虑下列模型问题此处ｆ∈ＥＬ２（Ω）,系数ＡＥ（Ｃ１（Ω））ｄ×ｄ满足下列一致椭园条件此处α０是正常数．此外假设Ｂ∈（Ｃ１（Ω）ｄ和ｃ∈Ｃ０（Ω）（［１４］）．（１．１）式的变分形式是：找ｕ∈Ｈ０（Ω）使得最近,非对称不定问题的非协调多重网格法吸引了众多的研究,详见问,［７］;［１０］．考虑非协调元多重网格的一个重要原因是混合元和非协调元之间存在着紧密的联系（详见【几问,问）．设ＦＩ是ｆｉ拟一致的Ｈ角形或矩形剖分,是由连接Ｆ'－'（…     

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…     

非线性抛物组非均匀网格差分解的唯一性和稳定性

１．引言 １．对一维非线性抛物组,在文献山中已构造一般非均匀网格差分格式,其中差分逼近的组合系数对不同的网格点和不同的网格层可以不同,并且运用不动点原理证明了差分解的存在性和收敛性．在非均匀网格差分格式中差分逼近的组合系数为常数的情形,文献［２］证明了具有有界二阶差商的离散向量解的存在性、唯一性和稳定性．本文将对文献［１］中构造的一般非均匀网格差分格式,证明所得到的差分解的唯一性和稳定性． 考虑如下非线性抛物组其中是未知的ｍ－维向量函数是给定的矩阵函数,ｊ（ｘ,ｔ,ｕ,ｐ）。是给定的ｍ－维向量函数…     

由FR共轭梯度法控制的两类优化算法的全局收敛性

１引言 考虑无约束优化问题其中ｆ：Ｒｎ→Ｒ是一阶可微函数．求解（１）的非线性共轭梯度法具有如下形式：其中ｇｋ＝　ｆ（ｘｋ）,ａｋ是通过某种线搜索获得的步长,纯量βｋ的选取使得方法（２）—（３）在ｆ（ｘ）是严格凸二次函数且采用精确线搜索时化为线性共轭梯度法［１］．比较常见的βｋ的取法有Ｆｌｅｔｃｈｅｒ－Ｒｅｅｖｅｓ（ＦＲ）公式［２］和Ｐｏｌａｋ－Ｒｉｂｉｅｒｅ－Ｐｏｌｙａｋ（ＰＲＰ）公式［３－４］等．它们分别为其中　　　取欧几里得范数．对于一般非线性函数,ＦＲ方法具有较好的理论收敛性［５－６］,而…     

关于外梯度法的步长规则

１．引言 设为Ｒｎ中的一个非空闭凸集,Ｆ（ｘ）为Ｒｎ　Ｒｎ中的一个连续向量函数．变分不等式问题（Ｆ,）就是：找一向量ｘ　使得当 ＝Ｒ时,（１．１）退化成非线性互补问题。在这篇文章中总假定：（Ｈ１） ,这里表示（１．１）的解集;（Ｈ２）Ｆ（ｘ）是单调的,即对,（ｘ－ｙ）（Ｆ（ｘ）－Ｆ（ｘ）－Ｆ（ｙ））． 这类问题出现在工程物理、经济管理等领域,有着极为广泛的应用．因此,其数值解近年来受到重视,提出许多有效算法,见综述［１, ２］．在现有的算法中, Ｋｏｒｐｅｌｅｖｉｃｈ的外梯度法［３］（何炳生称它为投影…     

抛物问题的拉格朗日乘子区域分解法

In this paper we consider domain decomposition methods with Lagrangian multipliers, which are applied to solving parabolic problems. We shall estimate condition numbers of the resulting interface matrices, and construct two kinds of simple preconditioners for the corresponding interface equations. It will be shown that the condition numbers of the resulting preconditioned interface matrices are almost optimal.     

带多重右边的不定最小二乘问题的条件数

本文研究了带多重右边的不定最小二乘问题的条件数,给出了范数型、混合型及分量型条件数的表达式,同时,也给出了相应的结构条件数的表达式.所考虑的结构矩阵包含Toeplitz 矩阵、Hankel矩阵、对称矩阵、三对角矩阵等线性结构矩阵与Vandermonde矩阵、Cauchy矩阵等非线性结构矩阵.数值例子显示结构条件数总是紧于非结构条件数.     

HYBRID ALGEBRAIC MULTILEVEL PRECONDITIONING METHODS

ＨＹＢＲＩＤＡＬＧＥＢＲＡＩＣＭＵＬＴＩＬＥＶＥＬＰＲＥＣＯＮＤＩＴＩＯＮＩＮＧＭＥＴＨＯＤＳ￥ＢａｉＺｈｏｎｇｚｈｉ（白中治）（ＦｕｄａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，复旦大学，邮编：２００４３３）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｌａｓｓｏｆｈｙｂｒｉｄａｌｇｅｂｒ...     

COMBINATIVE PRECONDITIONERS OF MODIFIED INCOMPLETE CHOLESKY FACTORIZATION AND SHERMAN-MORRISON-WOODBURY UPDATE FOR SELF-ADJOINT ELLIPTIC DIRICHLET-PERIODIC BOUNDARY VALUE PROBLEMS

For the system of linear equations arising from discretization of the second-order self-adjoint elliptic Dirichlet-periodic boundary value problems,by making use of the specialstructure of the coefficient matrix we present a class of combinative preconditioners whichare technical combinations of modified incomplete Cholesky factorizations and Sherman-Morrison-Woodbury update.Theoretical analyses show that the condition numbers of thepreconditioned matrices can be reduced to(?)(h~(-1)),one order smaller than the conditionnumber(?)(h~(-2))of the original matrix.Numerical implementations show that the resultingpreconditioned conjugate gradient methods are feasible,robust and efficient for solving thisclass of linear systems.     

The structured sensitivity of Vandermonde-like systems

Summary We consider a general class of structured matrices that includes (possibly confluent) Vandermonde and Vandermonde-like matrices. Here the entries in the matrix depend nonlinearly upon a vector of parameters. We define, condition numbers that measure the componentwise sensitivity of the associated primal and dual solutions to small componentwise perturbations in the parameters and in the right-hand side. Convenient expressions are derived for the infinity norm based condition numbers, and order-of-magnitude estimates are given for condition numbers defined in terms of a general vector norm. We then discuss the computation of the corresponding backward errors. After linearising the constraints, we derive an exact expression for the infinity norm dual backward error and show that the corresponding primal backward error is given by the minimum infinity-norm solution of an underdetermined linear system. Exact componentwise condition numbers are also derived for matrix inversion and the least squares problem, and the linearised least squares backward error is characterised.     

Structured mixed and componentwise condition numbers of some structured matrices

Structured matrices, such as Cauchy, Vandermonde, Toeplitz, Hankel, and circulant matrices, are considered in this paper. We apply a Kronecker product-based technique to deduce the structured mixed and componentwise condition numbers for the matrix inversion and for the corresponding linear systems.     

Quadratic Spline Wavelets with Short Support for Fourth-Order Problems

In the paper, we propose constructions of new quadratic spline-wavelet bases on the interval and the unit square satisfying homogeneous Dirichlet boundary conditions of the second order. The basis functions have small supports and wavelets have one vanishing moment. We show that stiffness matrices arising from discretization of the biharmonic problem using a constructed wavelet basis have uniformly bounded condition numbers and these condition numbers are very small.     

Condition numbers of algebraic Riccati equations in the Frobenius norm

Consider the continuous-time algebraic Riccati equation (CARE) and the discrete-time algebraic Riccati equation (DARE) which arise in linear control and system theory. It is known that appropriate assumptions on the coefficient matrices guarantee the existence and uniqueness of Hermitian positive semidefinite stabilizing solutions. In this note, we apply the theory of condition developed by Rice to define condition numbers of the CARE and DARE in the Frobenius norm, and derive explicit expressions of the condition numbers in a uniform manner. Both the complex case and real case are considered, and connections to certain existing condition numbers of the CARE and DARE are discussed.