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加速方法

若需要求解接近某一位移 \sigma 的特征值,并且可以便捷地得到分解式 A - \sigma \, I=LU(参见第10.3节), 那么可以将上述算法应用于 \left(A - \sigma \, I\right)^{-1}。接近 \sigma 的特征值将快速收敛。

此外,还可以采用多项式加速 通过将幂 A^{m} 替换为多项式 T_m [ (A - \sigma I) / \rho ] 来加快计算速度,其中 T_m 是第一类切比雪夫多项式,次数为 m,而 \sigma\rho 则提供了对感兴趣频谱部分的平移和缩放。理想情况下,应取 \sigma=(\lambda_{p+1}+\lambda_n)/2 作为中心, \rho=(\lambda_{p+1}-\lambda_n)/2 作为包含不感兴趣特征值区间的半宽度,这些特征值的估计值应合理。我们假设特征值沿实轴有序排列,并且我们希望在一端找到 p 个特征值。

通过这些改进,子空间迭代法可能成为一种相当高效的方法,其优势在于易于编码和理解。然而,后续讨论的一些方法通常更受欢迎,因为它们往往能更快地找到特征值/特征向量。

本节内容大量引自 Demmel [114],Golub 和 Van Loan [198], 以及 Saad [387]。关于子空间迭代的进一步讨论,建议读者参考 Chatelin [79], Lehoucq 和 Scott [292],Stewart [422],以及 Wilkinson [457]。另请参阅 Bathe 和 Wilson [42] 以及 Jennings [242] 关于结构工程方法的论述。



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Susan Blackford 2000-11-20