大规模代数特征值高效迭代算法的构造及其应用
批准号:
11901361
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
苗存强
依托单位:
学科分类:
数值代数
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
中文摘要
大规模代数特征值问题在科学与工程计算领域有着广泛应用,本项目拟研究大规模代数特征值迭代算法的构造及其应用。首先,提出求解内部特征值的增广Krylov子空间方法并给出收敛性分析;其次,将求解单个特征值的过滤的类Krylov序列方法推广至块形式以求解对称矩阵的多个特征值;再次,提出求解非对称矩阵特征值的Chebyshev-Davidson方法,根据特征值的分离情况讨论其收敛性质,并将其推广至求解多个特征值的块Chebyshev-Davidson方法;然后,改进预处理的Lanczos方法,并给出调谐预处理子下该方法的局部三次收敛性分析;进而,研究当前流行迭代方法的全局收敛性分析;最后,基于Google矩阵的特殊结构,我们将特征值求解算法应用到PageRank问题中。
英文摘要
Large algebraic eigenvalue problems arise widely in scientific computing and engineering applications. This research project aims to investigate the construction of efficient iteration algorithms with its applications for large eigenvalue problems. Firstly, we would like to construct the augmented Krylov subspace method for computing interior eigenvalues, and present the corresponding convergence analysis; Secondly, we generalize the filtered Krylov-like sequence method to block form to seek several eigenvalues of symmetric matrices; Thirdly, we present the Chebyshev-Davidson method for non-symmetric eigenvalue problems, investigate the convergence property in terms of the distribution of eigenvalues, and, in order to compute more eigenvalues, we give the corresponding block Chebyshev-Davidson method; Besides, we improve the preconditioned Lanczos method, and show its locally cubic convergence with tuned preconditioners; Moreover, we focus on the global convergence analyses of some state-of-the art iteration methods; Finally, based on the elegant structure of the Google matrices, we apply some iterative methods for eigenvalue problems to the computation of PageRank.
大规模代数特征值问题在科学与工程计算领域有着广泛应用,本项目研究了大规模代数特征值迭代算法的构造及其应用。首先,提出了求解标准对称特征值问题的Rayleigh商极小化方法,并给出了该方法的局部三次收敛性分析;其次,我们提出了求解对称广义特征值问题多个极端特征值的Chebyshev-Davidson方法,并给出了收敛性分析;再次,我们构造了求解非对称矩阵特征值的松弛过滤Krylov子空间方法;然后,为改进预处理的Lanczos方法,我们构造了调谐预处理下的增广Krylov子空间方法;进而,研究了当前流行迭代方法的全局收敛性分析;最后,基于Google矩阵的特殊结构,我们将特征值求解算法应用到PageRank问题中并提出了Arnoldi-Chebyshev算法。
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Accelerating the Arnoldi method via Chebyshev polynomials for computing PageRank
通过 Chebyshev 多项式加速 Arnoldi 方法计算 PageRank
DOI:
10.1016/j.cam.2020.112891
发表时间:
2020-10
期刊:
JOURNAL OF COMPUTATIONAL AND APPLIED MATHEMATICS
影响因子:
2.4
作者:
[Miao Cun-Qiang, Tan Xue-Yuan]
通讯作者:
Tan Xue-Yuan
On relaxed filtered Krylov subspace method for non-symmetric eigenvalue problems
非对称特征值问题的松弛滤波Krylov子空间方法
DOI:
10.1016/j.cam.2021.113698
发表时间:
2021
期刊:
JOURNAL OF COMPUTATIONAL AND APPLIED MATHEMATICS
影响因子:
2.4
作者:
[Miao Cun-Qiang, Wu Wen-Ting]
通讯作者:
Wu Wen-Ting
On greedy randomized average block Kaczmarz method for solving large linear systems
求解大型线性系统的贪婪随机平均分块Kaczmarz方法
DOI:
10.1016/j.cam.2022.114372
发表时间:
2022
期刊:
Journal of Computational and Applied Mathematics
影响因子:
2.4
作者:
[Cun-Qiang Miao, Wen-Ting Wu]
通讯作者:
Wen-Ting Wu
On Convergence of MRQI and IMRQI Methods for Hermitian Eigenvalue Problems
MRQI与IMRQI方法求解Hermitian特征值问题的收敛性
DOI:
10.1007/s42967-020-00079-1
发表时间:
2020-07
期刊:
COMMUNICATIONS ON APPLIED MATHEMATICS AND COMPUTATION
影响因子:
1.6
作者:
[Chen Fang, Miao Cun-Qiang, Muratova Galina V.]
通讯作者:
Muratova Galina V.
On Chebyshev–Davidson Method for Symmetric Generalized Eigenvalue Problems
对称广义特征值问题的切比雪夫戴维森方法
DOI:
10.1007/s10915-020-01360-4
发表时间:
2020-11
期刊:
Journal of Scientific Computing
影响因子:
2.5
作者:
[Cun-Qiang Miao]
通讯作者:
Cun-Qiang Miao
共 7 条
量子多体系统中Hubbard模型稀疏特征向量求解的随机迭代算法及其收敛理论
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批准号:2026JJ50359
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2026
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负责人:苗存强
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依托单位:
大规模代数特征值迭代算法的设计及多项式加速
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批准号:2021JJ40708
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2021
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负责人:苗存强
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依托单位:
国内基金
海外基金