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高等数值分析第二次实验作业
机械工程系 XX
1. , Arnoldi GMRES ,
构造例子特征值全部在右半平面时观察基本的 方法和 方法的数值性态和相
应重新启动算法的收敛性.
A 1000 Schur A
解:矩阵 的阶数为 阶,根据实 分解定理,矩阵 选为如下形式:
1 1
−1 1
2 2
A −2 2
500 500
−500 500 100 100
×
A
则矩阵 的特征值分布为:
设b(1:1000,1)=1; x0(1:1000,1)=eye(1000,1);
停机准则ε= 10^(-10)
Arnoldi 1.1
利用正常 方法求解,收敛过程如图 所示
图1.1 Arnoldi 方法收敛过程
GMERS 1.2
利用正常 方法求解,收敛过程如图 所示
图1.2 GMERS 方法收敛过程
Arnoldi 709 GMERS 702 .
对于一般的 方法, 次达到停机;对于一般的 方法, 次达到停机
设置重启动的Arnoldi算法以及GAMERS算法,重启动的周期m= 10:10:40. 绘制重启动的
Arnoldi算法以及GAMERS算法如下:
图1.3 重启动Arnoldi 方法收敛过程
图1.3 重启动GMERS 方法收敛过程
m m
结果表明,随着 的变化,当 增大时,所需要的收敛步数越小,收敛速度越快。并且,
GMERS波动性较小,Arnoldi方法波动性较大,且GMERS收敛速度大于Arnoldi方法。
2. 1 , , , 1 ,
对于 中的矩阵将特征值进行平移使得实部有正有负和 的结果进行比较方法的收敛速度
? Arnoldi ? , GMRES ?
会如何 基本的 算法有无峰点 若有基本的 算法相应地会怎样
1
解:将 中的特征值进行平移,平移方法如下:
令A=A-LI
其中,L=0:100:500
2.1
特征值分布如图 所示
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