Метод Холецкого (нахождение симметричного треугольного разложения): различия между версиями

Материал из Алговики
Перейти к навигации Перейти к поиску
[непроверенная версия][непроверенная версия]
Строка 6: Строка 6:


== Разложение Холецкого для эрмитовой матрицы ==
== Разложение Холецкого для эрмитовой матрицы ==
Эрмитовой (или комплексно-самосопряженной) матрицей называют такую квадратную комплексную матрицу <math>A</math>, для элементов которой выполняется соотношение
<math>a_{ij}=\overline{a_{ji}}</math>. В матричном виде это можно записать как <math>A=\overline{A_T}</math> или <math>A=A^Н</math>.


=== Точечный вариант ===
=== Точечный вариант ===
Как естественное обобщение разложения Холецкого для точечной симметричной положительно-определеной матрицы может быть рассмотрено разложение Холецкого для эрмитовой матрицы. Все формулы для вычисления разложения остаются прежними, только теперь вместо операций над вещественными числами выполняются аналогичные комплексные операции.
В отличие от вещественного варианта, для выполнении комплексных операций потребуется считывать из памяти вдвое больше данных и производить над ними примерно вчетверо больше арифметических операций, что должно не только несколько улучшыть локальность вычислений, но и повысить их эффективность.


=== Блочный вариант ===
=== Блочный вариант ===
Реализация блочного варианта разложения Холецкого для эрмитовых матриц будет аналогична рассмотрему выше блочному варианту для вещественных матриц.


== Разложение Холецкого, точечный вещественный вариант для разреженной симметричной положительно-определённой матрицы ==
== Разложение Холецкого, точечный вещественный вариант для разреженной симметричной положительно-определённой матрицы ==

Версия от 14:59, 17 марта 2015

Разложение Холецкого (метод квадратного корня), базовый точечный вещественный вариант для плотной симметричной положительно-определённой матрицы

Разложение Холецкого (метод квадратного корня), базовый точечный вещественный вариант для плотной симметричной положительно-определённой матрицы.

Разложение Холецкого, блочный вещественный вариант для плотной симметричной положительно-определённой матрицы

Разложение Холецкого для эрмитовой матрицы

Эрмитовой (или комплексно-самосопряженной) матрицей называют такую квадратную комплексную матрицу [math]\displaystyle{ A }[/math], для элементов которой выполняется соотношение [math]\displaystyle{ a_{ij}=\overline{a_{ji}} }[/math]. В матричном виде это можно записать как [math]\displaystyle{ A=\overline{A_T} }[/math] или [math]\displaystyle{ A=A^Н }[/math].

Точечный вариант

Как естественное обобщение разложения Холецкого для точечной симметричной положительно-определеной матрицы может быть рассмотрено разложение Холецкого для эрмитовой матрицы. Все формулы для вычисления разложения остаются прежними, только теперь вместо операций над вещественными числами выполняются аналогичные комплексные операции.

В отличие от вещественного варианта, для выполнении комплексных операций потребуется считывать из памяти вдвое больше данных и производить над ними примерно вчетверо больше арифметических операций, что должно не только несколько улучшыть локальность вычислений, но и повысить их эффективность.

Блочный вариант

Реализация блочного варианта разложения Холецкого для эрмитовых матриц будет аналогична рассмотрему выше блочному варианту для вещественных матриц.

Разложение Холецкого, точечный вещественный вариант для разреженной симметричной положительно-определённой матрицы

Основные отличия от случая плотной матрицы

Переупорядочивания для уменьшения количества новых ненулевых элементов

Разложение Холецкого, блочный вещественный вариант для разреженной симметричной положительно-определённой матрицы

(плотные блоки небольшого размера, равного количеству неизвестных функций на узел, или выбираемому искуственно)

Использование разложения Холецкого в итерационных методах

Ограничивание заполнения в разложении Холецкого

Неполное разложение Холецкого по позициям IC(k)

Приближенное разложение Холецкого по значениям IC(tau)

Приближенное разложение Холецкого второго порядка IC(tau1,tau2)

Комбинация разложений Холецкого IC(k,tau) и IC(tau,m)

Использование разложения Холецкого в параллельных итерационных алгоритмах

Переупорядочивания для выделения блочности

Метод минимальных сепараторов

Метод минимальной степени (Minimum Degree - MD)

Метод вложенных сечений (Nested Dissection - ND)

Разложение в независимых блоках

Разложение в сепараторах

Иерархические и вложенные алгоритмы

Блочный метод Якоби (без перекрытия блоков, Block Jacobi - BJ)

Адитивный метод Шварца (Additive Schwarz - AS)

Блочный метод неполного обратного разложения Холецкого (BIIC)

Решение линейной системы с треугольной матрицей

Решение системы с плотной верхнетреугольной матрицей

Решение системы с плотной нижнетреугольной матрицей

Решение системы с разреженной верхнетреугольной матрицей

Решение системы с разреженной нижнетреугольной матрицей

Решение системы с комплексной треугольной матрицей

Решение систем с блочноокаймленными треугольными матрицами