Участник:Сорокин Александр/Метод сопряженных градиентов (Решение СЛАУ): различия между версиями

Материал из Алговики
Перейти к навигации Перейти к поиску
Строка 7: Строка 7:
==== Метод градиентного спуска ====
==== Метод градиентного спуска ====
Рассмотрим функционал <math> \phi (x) = \frac{1}{2}x^T A x - x^T b </math>. <br>
Рассмотрим функционал <math> \phi (x) = \frac{1}{2}x^T A x - x^T b </math>. <br>
Если <math> x^* </math> это решение задачи минимизации данного функционала, то в этой точке градиент <math> \bigtriangledown \phi (x) = Ax - b </math> должен быть равен нулю.
Если <math> x^* </math> это решение задачи минимизации данного функционала, то в этой точке градиент <math> \bigtriangledown \phi (x^*) = Ax^* - b </math> должен быть равен нулю.


=== Вычислительное ядро алгоритма ===
=== Вычислительное ядро алгоритма ===

Версия от 13:42, 22 октября 2017

Свойства и структура алгоритма

Общее описание алгоритма

Метод сопряженных градиентов представляет собой итерационный метод для численного решения системы уравнений с симметричной и положительно определенной матрицей, является итерационным методом Крыловского типа. Основная идея метода заключается в том, чтобы минимизировать на подпространствах Крылова А-норму ошибки.

Математическое описание алгоритма

Рассмотрим систему уравнений [math]\displaystyle{ Ax = b }[/math], где [math]\displaystyle{ A^* = A \gt 0 }[/math].

Метод градиентного спуска

Рассмотрим функционал [math]\displaystyle{ \phi (x) = \frac{1}{2}x^T A x - x^T b }[/math].
Если [math]\displaystyle{ x^* }[/math] это решение задачи минимизации данного функционала, то в этой точке градиент [math]\displaystyle{ \bigtriangledown \phi (x^*) = Ax^* - b }[/math] должен быть равен нулю.

Вычислительное ядро алгоритма

Макроструктура алгоритма

Схема реализации последовательного алгоритма

Последовательная сложность алгоритма

Информационный граф

Ресурс параллелизма алгоритма

Входные и выходные данные алгоритма

Свойства алгоритма

Программная реализация алгоритма

Особенности реализации последовательного алгоритма

Локальность данных и вычислений

Возможные способы и особенности параллельной реализации алгоритма

Масштабируемость алгоритма и его реализации

Динамические характеристики и эффективность реализации алгоритма

Выводы для классов архитектур

Существующие реализации алгоритма

Литература