Consider solving large sparse range symmetric singular linear systems $ A {\bf x}= {\bf b} $ which arise, for instance, in the discretization of convection diffusion equations with periodic boundary conditions, and partial differential equations for electromagnetic fields using the edge-based finite element method. In theory, the Generalized Minimal Residual (GMRES) method converges to the least squares solution for inconsistent systems if the coefficient matrix $A$ is range symmetric, i.e. $ {\rm R}(A)= {\rm R}(A^{ \rm T } )$, where $ {\rm R}(A)$ is the range space of $A$. We derived the necessary and sufficient conditions for GMRES to determine a least squares solution of inconsistent and consistent range symmetric systems assuming exact arithmetic except for the computation of the elements of the Hessenberg matrix. In practice, GMRES may not converge due to numerical instability. In order to improve the convergence, we propose using the pseudoinverse for the solution of the severely ill-conditioned Hessenberg systems in GMRES. Numerical experiments on inconsistent systems indicate that the method is effective and robust. Finally, we further improve the convergence of the method by reorthogonalizing the Modified Gram-Schmidt procedure.


翻译:考虑用基于边缘的有限元素法解决大量分散范围的单线性系统 $A $ {bf x}} {bf} b} 美元,例如,用定期边界条件分解对流扩散方程式产生的美元,以及使用基于边缘的有限元素法对电磁场部分差异方程式产生的美元。理论上,如果系数矩阵 $A 是范围对称的,则通用最小残余值(GMRES) 方法与不一致系统的最小方形解决方案一致,如果系数矩阵 $A (A) = rm R}(A) = $ $ & rm T } (A) = rm T} $, 美元是 $R} (A) 的分布空间。 我们为GMRES 设定了必要和充分的条件, 用于确定不一致和一致范围对称系统的最小方形解决方案, 假设精确的算术, 除非计算 Hesenberg 矩阵的元素, $ $ $ = = 数值不稳定性趋同。为了改进趋同, 我们提议使用正统的GMS 方法, 。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
76+阅读 · 2021年3月16日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
会议交流 | IJCKG: International Joint Conference on Knowledge Graphs
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年7月8日
Optimization for deep learning: theory and algorithms
Arxiv
104+阅读 · 2019年12月19日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
会议交流 | IJCKG: International Joint Conference on Knowledge Graphs
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员