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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 171 毫秒
1.
提出了采用粒子群算法求解线性方程组和非线性方程组的智能算法。采用粒子群算法求解方程组具有形式简单、收敛迅速和容易理解等特点,且能在一次计算中多次发现方程组的解,可以解决非线性方程组多解的求解问题,为线性方程组和非线性方程组的求解提供了一种新的方法。  相似文献   

2.
在工程实际中,许多问题都可以归结为数值法求解偏微分方程(组)的问题.偏微分方程数值解法主要包括有限差分法、有限元法和有限体积法,其中大多数方法都是通过离散的方式将方程转化为线性方程组,通过求解线性系统得到原方程的数值解.在这个过程中,线性方程组的系数矩阵通常很大并且很稀疏,会占用大量存储空间并使方程组难以求解.针对这个问题,本文研究大型稀疏矩阵的压缩存储方法,只存储非零元素,降低存储空间消耗,避免零元素参与计算,提升计算效率.具体来说,在稀疏矩阵生成过程中,使用十字链表法存储,可以在常数时间内完成非零元素的插入操作;在方程组求解过程中,使用按行(列)压缩存储方法,既节约存储空间,又可以提高求解器的求解效率.在实验部分,本文分别使用有限差分法求解Laplace方程和有限元法计算圆环截面应力分布问题,对其中大型稀疏线性方程组的系数矩阵,采用十字链表法和按行(列)压缩存储法存储,使用直接法和迭代法求解线性方程组.实验结果显示,对于结构化和非结构化的稀疏矩阵,压缩存储方法不仅能够大幅度减少内存空间的占用,而且能够显著提升求解器的效率.  相似文献   

3.
一、引言在控制工程、计算机仿真及最优化设计等领域,往往要求解非线性方程。但多数方程不能用解析方法求解,即使可以求解也是相当困难的。因而我们常常把方程变换为离散化的线性方程组或非线性方程组,然后选用适当的数值算法在计算机上求解。求解线性方程组的算法很多,此文不予讨论;求解非线性方程组的算法虽多,但许多算法在应  相似文献   

4.
引言 大型稀疏线性代数方程组的迭代求解是当前数值代数研究领域的核心问题之一,许多成熟的算法已经在大规模科学与工程计算中产生了重要作用.具体到油藏数值模拟软件,线性代数方程组的求解占据了超过80%以上的计算量,故其性能好坏直接决定了油藏模拟的速度和质量,其中由黑油模拟形成的稀疏线性代数方程组迭代  相似文献   

5.
稀疏线性方程组不完全分解预条件方法   总被引:2,自引:1,他引:2       下载免费PDF全文
稀疏线性方程组的高效求解在科学计算与工程应用中起着十分重要的作用。本文系统介绍一般稀疏线性方程组和块三对角线性方程组的不完全预条件构造技术,同时介绍我们提出的多行双门槛不完全分解预条件子MRILUT和局部块不完全分解预条件子LBF2(l)构造方法,并将它们应用于二维三温能量方程组的离散求解与二维Laplace微分方程的离
离散求解中,取得了满意的结果。  相似文献   

6.
不完全 Cholesky 分解预条件共轭梯度(incomplete Cholesky factorization preconditioned conjugate gradient ,ICCG)法是求解大规模稀疏对称正定线性方程组的有效方法。然而ICCG法要求在每次迭代中求解2个稀疏三角方程组,稀疏三角方程组求解固有的串行性成为了ICCG法在GPU上并行求解的瓶颈。针对稀疏三角方程组求解,给出了一种利用GPU 加速的有效方法。为了增加稀疏三角方程组求解在GPU上的多线程并行性,提出了对不完全Cholesky分解产生的稀疏三角矩阵进行分层调度(level scheduling )的方法。为了进一步提高稀疏三角方程组求解的并行性能,提出了在分层调度前通过近似最小度(approximate minimum degree ,AMD)算法对系数矩阵进行重排序、在分层调度后对稀疏三角矩阵进行层排序的方法,降低了分层调度过程中产生的层数,优化了稀疏三角方程组求解的GPU内存访问模式。数值实验表明,与利用NVIDIA CUSPARSE实现的ICCG法相比,采用上述方法性能可以获得平均1倍以上的提升。  相似文献   

7.
新预处理ILUCG法求解稀疏病态线性方程组   总被引:3,自引:0,他引:3  
大型稀疏病态线性方程组的高效求解在科学计算和工程应用中起着十分重要的作用.对于一般非对称正定的非奇异线性代数方程组,首先介绍常用的不完全LU分解预处理矩阵构造技术;然后给出SSOR预处理分解及其改进分解,并基于ILUCG思想提出新预处理ILUCG法同时给出收敛性分析;最后进行数值模拟仿真试验,数值结果表明该算法是有效可行的,且较之一般的预处理ILUCG方法该法在求解稀疏病态方程组方面具有优越性.  相似文献   

8.
利用Excel的循环引用自动完成迭代计算   总被引:3,自引:0,他引:3  
Excel的循环引用在一般的教材中很少有介绍,介绍用Excel的循环引用自动完成迭代计算的方法,主要是对求解线性方程组的迭代法、非线性方程求根的迭代法和求解非线性方程组的迭代法,并给出了一个计算操作实例。这三类迭代法都是科学计算中经常遇到的、具有广泛应用的迭代法,特别是非线性方程组的迭代法和理论也是当今数值分析研究的重要课题之一。  相似文献   

9.
块三对角线性方程组的一种分布式并行算法   总被引:16,自引:0,他引:16  
骆志刚  李晓梅 《计算机学报》2000,23(10):1028-1034
提出了分布环境下求解三对角线性方程组的一种并行算法,该算法基于对计算量的仔细估算,合理地将方程组求解工作分配到各处理机,达到负载平衡,同时,充分地将计算与通信重叠,减少处理机空闲时间;当块三以角线性方程组的系数矩阵为对角占优时,算法在执行过程中不会中断;文中分析了算法的复杂性,给出了在分析布存储多计算机系统上的数值试验结果,数值结果表明,文中算法的效率较Chung等的算法有较大的提高。  相似文献   

10.
解大型稀疏线性方程组是大量科学技术和工程计算中的基本问题之一。本文研究了线性方程组异步迭代解法的一般模型。在这个模型中,通过产生若干个协同任务来解方程组,每个任务计算解向量的一部分。然后,分析这种模型,以确定期望的相互任务间数据传输以及作为任务数函数的任务计算复杂性。根据这种分析,对任务的划分提出建议。这就是,任务的划分是线性方程组的稀疏性、结构(即任意稀疏矩阵或带状矩阵)及维数的函数。  相似文献   

11.
该文讨论了用动态补偿器实现鲁棒对角优势问题.给出了用动态补偿器实现鲁棒对角优势的条件和求取动态补偿器的具体算法.最后给出了一个具体算例.  相似文献   

12.
鲁棒稳定性和鲁棒对角优势的关系   总被引:10,自引:4,他引:6  
本文研究了多输入多输出系统的鲁棒稳定性和鲁棒对角优势的关系.不仅给出了使系统 鲁棒对角优势所需的鲁棒稳定性条件,而且还得出了系统鲁棒对角优势一定保证系统鲁棒稳 定这个一般性的结论.并可根据本文所给的结果,对允许摄动的最大边界进行估计,包括非结 构摄动的范数上界和结构性摄动的摄动矩阵的各元素的模的估计.本文得出的鲁棒对角优势 保证鲁棒稳定的结果是较少保守性的.  相似文献   

13.
The numerical solution of large and sparse nonsymmetric linear systems of algebraic equations is usually the most time consuming part of time-step integrators for differential equations based on implicit formulas. Preconditioned Krylov subspace methods using Strang block circulant preconditioners have been employed to solve such linear systems. However, it has been observed that these block circulant preconditioners can be very ill-conditioned or singular even when the underlying nonpreconditioned matrix is well-conditioned. In this paper we propose the more general class of the block { ω }-circulant preconditioners. For the underlying problems, ω can be chosen so that the condition number of these preconditioners is much smaller than that of the Strang block circulant preconditioner (which belongs to the same class with ω =1) and the related iterations can converge very quickly. Received: January 2002 / Accepted: December 2002 The research of the first author was supported in part by INdAM-GNCS and by a grant from the MURST project “Progetto Giovani Ricercatori anno 2000”. The research of the second author was supported in part by Hong Kong Research Grants Council Grants Nos. HKU 7130/02P and HKU 7132/00P and UK/HK Joint Research Scheme Grant No. 20009819.  相似文献   

14.
结构不确定线性系统鲁棒对角优势的实现   总被引:1,自引:0,他引:1  
讨论了结构不确定性线性系统传递函数矩阵的鲁棒对角优势问题.在传统的伪对角化方法的基础上,提出了鲁棒的伪对角化方法,并研究了系统鲁棒对角优势的实现条件.最后,通过一个实例说明了该方法的有效性  相似文献   

15.
We present a class of parallel preconditioning strategies utilizing multilevel block incomplete LU (ILU) factorization techniques to solve large sparse linear systems. The preconditioners are constructed by exploiting the concept of block independent sets (BISs). Two algorithms for constructing BISs of a sparse matrix in a distributed environment are proposed. We compare a few implementations of the parallel multilevel ILU preconditioners with different BIS construction strategies and different Schur complement preconditioning strategies. We also use some diagonal thresholding and perturbation strategies for the BIS construction and for the last level Schur complement ILU factorization. Numerical experiments indicate that our domain-based parallel multilevel block ILU preconditioners are robust and efficient.  相似文献   

16.
鲁棒对角优势及在多变量系统鲁棒设计中应用   总被引:3,自引:0,他引:3  
本文基于多变量系统奈氏阵列设计方法和鲁棒对角优势保证系统鲁棒稳定的结论,提出一种多变量系统鲁棒设计方法,该方法设计的鲁棒预补偿器使广义对象在一定摄动范围内严格符合鲁棒对角优势定义,因而系统一定是鲁棒稳定的,该方法具有保守性小,设计的控制器简单,易于工程实现等优点,用该方法对一参数不确定性工业对象进行了鲁棒系统设计,结果令人满意。  相似文献   

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The theory of linear, stationary, norm-reducing type iterations for the solution of linear, simultaneous equations is briefly reviewed and the genesis of simple iterition, Jacobi iteration and Gauss-Seidel iteration is shown to be the consequence of ‘splitting’ the coefficient matrix in different ways. For positive definite, sparse matrices arising in structural applications, block Gauss-Seidel iteration is shown to be effective for both reanalysis and initial analysis, through its influence as a norm-reducing aid which results in more pronounced ‘diagonal dominance’ and a better initial choice of starting vector. A numerical example is used to show the effectiveness of the method.  相似文献   

18.
块三对角矩阵局部块分解及其在预条件中的应用   总被引:3,自引:1,他引:3  
该文利用块三对阵角阵分解因子的估值分析了其局部依赖性,并用其构了一类不完全分解型预条件子,给出了五点差分矩阵预条件后的条件数估计,并比较了条件数估计值与实际值,表明了估计值的准确性与预备件的有效性,在具体实现时,考虑了预条件的6个串行实现方案并提出了一个有效的并行化方法,该并行算法具有通信量少的特点,最后在由4中微机通过高速以太网连成的机群系统上作了大量数值实验,并将其与其它较效的预条件方法进行了。结果表明该预条件方法效果较好,尤其适用于并行计算。  相似文献   

19.
Gaussian belief propagation algorithm (GaBP) is one of the most important distributed algorithms in signal processing and statistical learning involving Markov networks. It is well known that the algorithm correctly computes marginal density functions from a high dimensional joint density function over a Markov network in a finite number of iterations when the underlying Gaussian graph is acyclic. It is also known more recently that the algorithm produces correct marginal means asymptotically for cyclic Gaussian graphs under the condition of walk summability (or generalised diagonal dominance). This paper extends this convergence result further by showing that the convergence is exponential under the generalised diagonal dominance condition, and provides a simple bound for the convergence rate. Our results are derived by combining the known walk summability approach for asymptotic convergence analysis with the control systems approach for stability analysis.   相似文献   

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Poroelastic models arise in reservoir modeling and many other important applications. Under certain assumptions, they involve a time-dependent coupled system consisting of Navier–Lamé equations for the displacements, Darcy’s flow equation for the fluid velocity and a divergence constraint equation. Stability for infinite time of the continuous problem and, second and third order accurate, time discretized equations are shown. Methods to handle the lack of regularity at initial times are discussed and illustrated numerically. After discretization, at each time step this leads to a block matrix system in saddle point form. Mixed space discretization methods and a regularization method to stabilize the system and avoid locking in the pressure variable are presented. A certain block matrix preconditioner is shown to cluster the eigenvalues of the preconditioned matrix about the unit value but needs inner iterations for certain matrix blocks. The strong clustering leads to very few outer iterations. Various approaches to construct preconditioners are presented and compared. The sensitivity of the number of outer iterations to the stopping accuracy of the inner iterations is illustrated numerically.  相似文献   

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