矩阵乘幂法的一种原点移动和线方程组迭代法的一个加速公式

如所周知,求矩阵绝对最大特征值的乘幂法是实际中广泛应用的一个算法。有多种加速乘幂法收敛速度的方法,所谓原点移动就是其中的一个。本文提出一个原点移动的实际方法,并给出了相应的计算实例。文中还给出了一个与此相连系的加快解线性代数方程组的迭代法收敛速度的加速公式以及应用此公式的算例。     

再谈初等变换法在矩阵计算中的应用

求矩阵的特征值和将一个矩阵对角化是矩阵计算中的重要任务之一,矩阵的QR分解更是矩阵计算的一种工具,但是这些过程都非常复杂.这里给出将矩阵对角化及求矩阵的QR分解式的初等变换法,同时给出了实现分解的算法,最后利用矩阵的三角分解式求QR分解式.     

求解矩阵特征值的GPU实现

提出了求解矩阵特征值的GPU(图形处理器)实现方法,分别用基于GPU的幂法和QR法求解矩阵的最大特征值和所有特征值。基于GPU的计算与基于CPU的计算相比较,证实其计算精度较好,运算时间比基于CPU的运算时间快2.7~7.6倍。     

用有限元方法求解任意轴系的自由振动

本文用有限元法得到考虑油膜轴承以及地基的弹性和阻尼的任意轴系自由振动的复特征值及特征向量,并可计入轴承座的质量和转盘回转力矩的影响。采用非对称矩阵的改进QR方法求解广义复特征值问题,也可采用非对称矩阵的子空间迭代法求部分复特征值及特征向量。     

预处理子空间迭代法

研究了计算大型稀疏对称矩阵的若干个最大或最小特征值的问题．首先引入求解大型对称特征值问题的预处理技术，给出了改善后的算法及相应的算法收敛分析．而求解特征值问题的子空间迭代法，当矩阵的特征值的分布范围较大时，其收敛速度会受到限制．为了加速子空间迭代法的收敛速度，对每次迭代所得的残余矩阵直接进行预处理以改善矩阵特征值的分布而加速收敛．讨论了预处理技术对子空间迭代法的应用，从而给出了预处理子空间迭代法．最后给出了数值例子，结果表明预处理子空间迭代法比子空间迭代法优越，不仅收敛速度快，并且减少了计算量和计算时间．     

用Chebyshev多项式加速的预处理子空间迭代法

研究了计算大型稀疏对称矩阵的若干个最大或最小特征值的问题，首先引入了求解大型对称特征值问题的预处理子空间迭代法和Chebyshev迭代法，并对其作了理论分析．为了加速预处理子空间迭代法的收敛性，笔者采用组合Chebyshev迭代法和预处理子空间迭代法，提出了计算大型对称稀疏矩阵的几个最大或最小特征值的Chebyshev预处理子空间迭代法．数值结果表明，该方法比预处理子空间方法优越．     

一种Jacobi型方法及其应用

本文给出了一种新的Jacobi型方法,用于求埃尔米特矩阵的全部特征值和特征向量时,比[1]中所用的Jacobi方法收敛速度快一倍,存贮量少一半,计算总量也少一半。实例表明效果还要好些。这一新方法可用于埃尔米特矩阵同时迭代法正定广义埃尔米特特征值问题的同时迭代法以及一般广义埃尔米特特征值问题。     

初等Hessenberg阵及其应用

众所周知,Hessenberg阵在数值代数中有着重要作用,特别在矩阵特征值的计算中,鉴于它在QR分解中使RQ仍然保持Hessenberg型,从而使运算量大大减少。另外,在部分特征值计算中,反幂法往往需要求解相应的线方程组,因此这类方程组的解法具     

一种Jacobi型方法及其应用

本文给出了一种新的Jacobi型方法,用于求埃尔米特矩阵的全部特征值和特征向量时,比[1]中所用的Jacobi方法收敛速度快一倍,存贮量少一半,计算总量也少一半.实例表明效果还要好些.这一新方法可用于埃尔米特矩阵同时迭代法正定广义埃尔米特特征值问题的同时迭代法以及一般广义埃尔米特特征值问题.     

半迭代方法的收敛性

迭代法是求解大规模稀疏线性方程组的常用方法之一.迭代方法的健壮性和收敛速度是影响迭代法有效使用的两大因素,因此在使用中对迭代法加速是非常必要的.半迭代法对加快迭代法的的收敛速度,增加迭代法的健壮性等方面是有效和实用的.本文在迭代矩阵是亏损阵的情况下,讨论影响半迭代法的加速效果的几个因素.结论表明,如果迭代矩阵的特征值分布不理想,或迭代矩阵的特征值的指标大,或迭代矩阵的Jordan基矩阵病态时,都会对半迭代的加速效果产生较大的影响.     

用Excel VBA进行矩阵特征值的数值计算

为了在未安装数学计算软件或编程软件的计算机上进行较复杂的矩阵计算,利用常用办公软件Office中的Excel便于矩阵输入和显示的特点,结合Excel中内嵌的VBA可编程功能,编写了计算实对称矩阵特征值的隐式移位QR算法的VBA宏代码,给出了Excel中利用该宏代码进行特征值计算的具体操作步骤,并得到了很好的计算结果.VBA宏代码和Excel的计算操作步骤都不复杂冗长,这是一条在缺乏专用软件时进行矩阵数值计算的可行途径.     

用Chebvshev多项式加速的预处理子空间迭代法

研究了计算大型稀疏对称矩阵的若干个最大或最小特征值的问题的子空间迭代法.首先引入了加速子空间迭代法的Chebyshev迭代法和预处理技术.为了更好地加速子空间迭代法的收敛速度,作者把Chebyshev多项式和预处理技术同时应用到子空间迭代法中,对预处理过的残余矩阵用Chebyshev多项式加速.即讨论了Chebyshev迭代法对预处理子空间迭代法的应用.这样既缩小了矩阵特征值的分布范围,又改善了每次循环的初始矩阵.从而给出了用Chebyshev多项式加速的预处理子空间迭代法.最后给出了数值例子,结果表明加速后的预处理子空间迭代法比原来的预处理子空间迭代法更优越,进一步加速了迭代法的收敛速度,减少了计算量和计算时间.     

求解最大特征值及其对应特征向量的FPGA实现

针对某些领域只需求解矩阵的最大特征值及其对应特征向量的特点,设计了基于乘幂法的复矩阵的最大特征值及其对应特征向量求解的FPGA实现,提高了运算速度。设计采用状态机设计方法,将9×9复矩阵的定点数格式转化为浮点数运算,使得到的特征值及特征向量有很高的精度。结果表明,本设计稳定并可实现工程化应用。     

迭代方法求解矩阵全部特征值问题

提出用迭代法求解矩阵全部特征值的问题.特别指出,如果任意复矩阵A具有成对的不同特征值,那么所提出的方法容许把它化简为对角形式,并且收敛速度将是平方的.     

高阶稀疏矩阵的双一维指示数组式紧凑存贮法

一 序言 在利用高速电子计算机解决三大革命斗争中的实际问题时,常可遇到高阶稀疏矩阵的线代数问题,如果我们采用迭代形式的算法(例如,解线代数方程组的(块)逐步超松弛迭代法,共轭斜量法,解特征值问题的正交化方法等),不言而喻,应该采用紧凑存贮法存贮矩阵,以节省内存,扩大解题能力。     

广义正定Hermite矩阵与广义特征值的性质

证明广义正定Hermite矩阵对应矩阵逆的广义特征值为正,给出广义正定Hermite矩阵乘幂为广义正定Hermite矩阵的充分条件;指明Hermite矩阵A关于正定Hermite矩阵B是广义正定Hermite矩阵的充要条件及Hermite矩阵与正定Hermite矩阵同时对角化的方法;推导广义正定Hermite矩阵特征值的性质.     

计算一类矩阵特征值的迭代法

本文给出计算具有分离园盘的实矩阵的特征值和它所对应的特征向量的一种迭代法,证明这种迭代法是收敛的,并给出了适合计算机用的具体算法。     

解实对称矩阵特征值问题的Lanczos方法

许多理论研究和工程设计都涉及矩阵特征值问题,例如弹性结构的动力分析就需要求解实对称矩阵特征值问题,并且通常要计算高阶矩阵的部分特征值和特征向量。这个问题最常用的解法是逆幂迭代(Inverse Iteration)和同时迭代法(Simaltaneouse Iteration),近年来也开始采用Lanczos方法,自从1950年C.Lanczos提出这个方法之后,近十年来Golub,Wilkinson,Paige,Ojalvo Parlett,Reid等人     

结构分析QR法的简化研究

根据结构分析QR法的基本原理,探讨其简化计算格式,包括简化条件、结构位移函数的简化表达,形函数矩阵的简化计算及简化存储,总刚度矩阵和荷载列阵QR变换的分块计算及模块组装,并讨论了不规则结构的样条离散处理办法.采用QR法简化计算程序计算了两个力学模型,并和其他方法的计算结果对比.算例验证了该简化方法的正确性及可行性,拓宽了QR法的应用范围,为结构计算提供了新的途径.     

一种指数型逼近方法

利用求特征值的乘幂法思想和二次样条插值技巧,给出了一种指数型逼近方法。计算实践表明,所得的数值结果是令人满意的。