Schur complement‐based domain decomposition preconditioners with low‐rank corrections

This paper introduces a robust preconditioner for general sparse matrices based on low‐rank approximations of the Schur complement in a Domain Decomposition framework. In this ‘Schur Low Rank’ preconditioning approach, the coefficient matrix is first decoupled by a graph partitioner, and then a low‐rank correction is exploited to compute an approximate inverse of the Schur complement associated with the interface unknowns. The method avoids explicit formation of the Schur complement. We show the feasibility of this strategy for a model problem and conduct a detailed spectral analysis for the relation between the low‐rank correction and the quality of the preconditioner. We first introduce the SLR preconditioner for symmetric positive definite matrices and symmetric indefinite matrices if the interface matrices are symmetric positive definite. Extensions to general symmetric indefinite matrices as well as to nonsymmetric matrices are also discussed. Numerical experiments on general matrices illustrate the robustness and efficiency of the proposed approach. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

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］（…     

平面三次Pythagorean-Hodograph Hyperbolic曲线

本文基于Pythagorean-hodograph (PH)曲线和代数双曲线的良好几何特性,构造了Pythagorean-Hodograph Hyperbolic (PH-H)曲线,并给出了PH-H曲线的定义以及相应性质.同时,分别利用Hyperbolic基函数和Algebraic Hyperbolic (AH) B\''ezier基函数,得到了平面三次AH B\''ezier曲线为PH曲线的两个不同的充要条件.此外,三次PH-H曲线也被用于求解具有确定解的$G^1$ Hermite插值问题.文中给出了具体实例来说明我们的方法.     

导数振荡与应变能极小的平面分段三次参数Hermite插值

由于分段三次参数Hermite插值的切矢往往被作为变量,故可对其进行优化以使得构造的插值曲线满足特定的要求.为了构造兼具保形性与光顺性的平面分段三次参数Hermite插值曲线,给出了一种通过同时极小化导数振荡和应变能来确定切矢的方法.首先以导数振荡函数和应变能函数为双目标建立了切矢满足的方程系统;然后证明了方程系统存在唯一解,并给出了解的具体表达式;最后给出了误差分析,并通过数值算例表明方法的有效性.结果表明,相对于导数振荡极小化方法和应变能极小化方法,所提出的导数振荡和应变能极小化方法同时兼顾了平面分段三次参数Hermite插值曲线的保形性和光顺性.     

排名聚合算法在少量长列表聚合中的性能比较分析

排名聚合将多个排名列表聚合成一个综合排名列表,可应用于推荐系统、链路预测、元搜索、提案评选等.当前已有工作从不同角度对不同排名聚合算法进行了综述、比较,但存在算法种类较少、数据统计特性不清晰、评价指标不够合理等局限性.不同排名聚合算法在提出时均声称优于已有算法,但是用于比较的方法不同,测试的数据不同,应用的场景不同,因此何种算法最能适应某一任务在很多情况下仍不甚清楚.本文基于Mallows模型,提出一套生成统计特性可控的不同类型的排名列表的算法,使用一个可应用于不同类型排名列表的通用评价指标,介绍9种排名聚合算法以及它们在聚合少量长列表时的表现.结果发现启发式方法虽然简单,但是在排名列表相似度较高、列表相对简单的情况下,能够接近甚至超过一些优化类方法的结果;列表中平局数量的增长会降低聚合排名的一致性并增加波动;列表数量的增加对聚合效果的影响呈现非单调性.整体而言,基于距离优化的分支定界方法 (FAST)优于其他各类算法,在不同类型的排名列表中表现非常稳定,能够很好地完成少量长列表的排名聚合.     

Weak invariance of the multidimensional rank statistic for nonstationary absolutely regular processes

In this paper, we study the weak invariance of the multidimensional rank statistic when the underlying random variables are nonstationary absolutely regular.     

长程相依情形下部分线性回归模型的估计理论

讨论固定设计点部分线性模型Yn,j=xn,jβ g（tn,j） En,jj=1,2,…;n,其中（xn,j,tn,j）∈R×[0,1]是非随机的固定设计点,β是待估计的本知参数,g（.）是定义在[0,1]则上的未知的光滑函数,{En,j}是长程相依的随机误差．本文在一定的正则性条件下得到了部分线性模型中参数β和函数g(.)的估计的弱相合性、均方相合性和收敛速度,同时得到了这些估计的渐近表示和渐近分布．本文所得到的结果与独立和弱相依情形下的结果有很大的差别．     

Asymmetric decompositions of abelian groups

A subsetA of an Abelian groupG is said to be asymmetric ifg+S⊄A for any elementg∈G and any infinite symmetric subsetS⊂G (S=−S). The minimal cardinality of a decomposition of the groupG into asymmetric sets is denoted by ν(G). for any Abelian groupG, the cardinal number ν(G is expressed via the following cardinal invariants: the free rank, the 2-rank, and the cardinality of the group. In particular, . Translated fromMatematicheskie Zametki, Vol. 66, No. 1, pp. 10–19, July, 1999.     

非线性玻尔兹曼方程的傅里叶谱方法

玻尔兹曼方程作为空气动理学中最基本的方程之一,是连接微观牛顿力学和宏观连续介质力学的重要桥梁.该方程描述了一个由大量粒子组成的复杂系统的非平衡态时间演化:除了基本的输运项,其最重要的特性是粒子间的相互碰撞由一个高维,非局部且非线性的积分算子来描述,从而给玻尔兹曼方程的数值求解带来非常大的挑战.在过去的二十年间,基于傅里叶级数的谱方法成为了数值求解玻尔兹曼方程的一种很受欢迎且有效的确定性算法.这主要归功于谱方法的高精度及它可以被快速傅里叶变换加速的特质.本文将回顾玻尔兹曼方程的傅里叶谱方法,具体包括方法的导出,稳定性和收敛性分析,快速算法,以及在一大类基于碰撞的空气动理学方程中的推广.     

Triangular finite elements of HCT type and classC ρ

Let τ be some triangulation of a planar polygonal domain Ω. Given a smooth functionu, we construct piecewise polynomial functionsv∈C ^ρ(Ω) of degreen=3 ρ for ρ odd, andn=3ρ+1 for ρ even on a subtriangulation τ₃ of τ. The latter is obtained by subdividing eachT∈ρ into three triangles, andv/T is a composite triangular finite element, generalizing the classicalC ¹ cubic Hsieh-Clough-Tocher (HCT) triangular scheme. The functionv interpolates the derivatives ofu up to order ρ at the vertices of τ. Polynomial degrees obtained in this way are minimal in the family of interpolation schemes based on finite elements of this type.