Về các giá trị riêng của một lớp ma trận điểm yên ngựa

Springer Science and Business Media LLC - Tập 103 Số 2 - Trang 173-196 - 2006
Benzi, Michele1, Simoncini, Valeria2,3
1Department of Mathematics and Computer Science, Emory University, Atlanta, USA
2Dipartimento di Matematica, Università di Bologna, Bologna, Italy
3CIRSA, Ravenna and IMATI-CNR, Pavia, Italy

Tóm tắt

Chúng tôi nghiên cứu các tính chất phổ của một lớp ma trận khối 2 × 2 xuất hiện trong việc giải quyết các bài toán điểm yên ngựa. Các ma trận này được tạo ra bằng cách thay đổi dấu trong phương trình khối thứ hai của hệ phương trình tuyến tính điểm yên ngựa đối xứng. Chúng tôi đưa ra các điều kiện để có một phổ thực (dương) và để đảm bảo khả năng chéo hóa của ma trận. Đặc biệt, chúng tôi chỉ ra rằng những đặc tính này giữ đúng cho toán tử Stokes rời rạc, và chúng tôi thảo luận về những ý nghĩa của việc phân loại này đối với các phương pháp Lagrangian mở rộng, cho các bộ giải không gian Krylov và cho một số loại bộ tiền xử lý.

Từ khóa

#ma trận điểm yên ngựa #phổ ma trận #chéo hóa #toán tử Stokes #phương pháp Lagrangian #bộ giải Krylov #bộ tiền xử lý

Tài liệu tham khảo

Ashby, S.F., Holst, M.J., Manteuffel, T.A., Saylor, P.E.: The role of the inner product in stopping criteria for Conjugate Gradient iterations, BIT, 41, 26–52 (2001) citation_journal_title=SIAM J. Numer. Anal.,; citation_author=null Ashby; citation_volume=27; citation_publication_date=1990; citation_pages=1542; citation_doi=10.1137/0727091; citation_id=CR2 Axelsson, O.: Iterative Solution Methods. Cambridge University Press, Cambridge, 1994 citation_journal_title=SIAM J. Matrix Anal. Appl.,; citation_author=null Bai; citation_volume=24; citation_publication_date=2003; citation_pages=603; citation_doi=10.1137/S0895479801395458; citation_id=CR4 citation_journal_title=BIT; citation_author=null Benzi; citation_volume=43; citation_publication_date=2003; citation_pages=881; citation_doi=10.1023/B:BITN.0000014548.26616.65; citation_id=CR5 citation_journal_title=SIAM J. Matrix Anal. Appl.; citation_author=null Benzi; citation_volume=26; citation_publication_date=2004; citation_pages=20; citation_doi=10.1137/S0895479802417106; citation_id=CR6 citation_journal_title=Acta Numerica; citation_author=null Benzi; citation_volume=14; citation_publication_date=2005; citation_pages=1; citation_doi=10.1017/S0962492904000212; citation_id=CR7 citation_journal_title=Math. Comp.; citation_author=null Bramble; citation_volume=50; citation_publication_date=1988; citation_pages=1; citation_doi=10.2307/2007912; citation_id=CR8 citation_journal_title=Comput. Math. Appl.; citation_author=null Bramble; citation_volume=33; citation_publication_date=1997; citation_pages=13; citation_doi=10.1016/S0898-1221(96)00216-7; citation_id=CR9 Elman, H.C., Silvester, D.J., Wathen, A.J.: Finite Elements and Fast Iterative Solvers, Numerical Mathematics and Scientific Computation. Oxford University Press, Oxford, UK, 2005 citation_journal_title=Electr. Trans. Numer. Anal.,; citation_author=null Fischer; citation_volume=12; citation_publication_date=2001; citation_pages=205; citation_id=CR11 citation_journal_title=BIT; citation_author=null Fischer; citation_volume=38; citation_publication_date=1998; citation_pages=527; citation_id=CR12 Fortin, M., Glowinski, R.: Augmented Lagrangian Methods: Application to the Solution of Boundary-Value Problems, Stud. Math. Appl., Vol. 15, North-Holland, Amsterdam, 1983 citation_journal_title=Appl. Numer. Math.; citation_author=null Freund; citation_volume=19; citation_publication_date=1994; citation_pages=319; citation_doi=10.1016/0168-9274(95)00089-5; citation_id=CR14 Glowinski, R.: Numerical Methods for Fluids (Part 3). Finite Element Methods for Incompressible Viscous Flow. In: P.G. Ciarlet and J.L. Lions (eds.,) Handbook of Numerical Analysis, Vol. IX, North-Holland, Elsevier, Amsterdam etc., 2003 Gohberg, I., Lancaster, P., Rodman, L.: Matrix Polynomials. Academic Press, New York, London, 1982 Gohberg, I., Lancaster, P., Rodman, L.: Matrices and Indefinite Scalar Products, Operator Theory: Advances and Applications, Birkhäuser, Basel, 1983 citation_journal_title=SIAM J. Sci. Comput.; citation_author=null Golub; citation_volume=24; citation_publication_date=2003; citation_pages=2076; citation_doi=10.1137/S1064827500375096; citation_id=CR18 Horn, R.A., Johnson, C.R.: Matrix Analysis. Cambridge University Press, 1985 Householder, A.S.: The Theory of Matrices in Numerical Analysis, Blaisdell Publishing Co., New York, 1964. Reprinted by Dover, New York, 1975 citation_journal_title=Numer. Math.; citation_author=null Mardal; citation_volume=98; citation_publication_date=2004; citation_pages=305; citation_doi=10.1007/s00211-004-0529-6; citation_id=CR21 citation_journal_title=SIAM J. Sci. Comput.; citation_author=null Murphy; citation_volume=21; citation_publication_date=2000; citation_pages=1969; citation_doi=10.1137/S1064827599355153; citation_id=CR22 citation_journal_title=SIAM J. Numer. Anal.; citation_author=null Paige; citation_volume=12; citation_publication_date=1975; citation_pages=617; citation_doi=10.1137/0712047; citation_id=CR23 citation_journal_title=Numer. Linear Algebra Appl.; citation_author=null Perugia; citation_volume=7; citation_publication_date=2000; citation_pages=585; citation_doi=10.1002/1099-1506(200010/12)7:7/8<585::AID-NLA214>3.0.CO;2-F; citation_id=CR24 citation_journal_title=SIAM J. Matrix Anal. Appl.; citation_author=null Rusten; citation_volume=13; citation_publication_date=1992; citation_pages=887; citation_doi=10.1137/0613054; citation_id=CR25 Saad, Y.: Iterative Methods for Sparse Linear Systems, 2nd Edition. SIAM, Philadelphia, PA, 2003 citation_journal_title=SIAM J. Sci. Stat. Comput.; citation_author=null Saad; citation_volume=7; citation_publication_date=1986; citation_pages=856; citation_doi=10.1137/0907058; citation_id=CR27 citation_journal_title=WSEAS Trans. Math.; citation_author=null Sidi; citation_volume=2; citation_publication_date=2003; citation_pages=142; citation_id=CR28 citation_journal_title=II: Using general block preconditioners. SIAM J. Numer. Anal.; citation_author=null Silvester; citation_volume=31; citation_publication_date=1994; citation_pages=1352; citation_id=CR29 citation_journal_title=SIAM J. Matrix Anal. Appl.; citation_author=null Simoncini; citation_volume=26; citation_publication_date=2004; citation_pages=377; citation_doi=10.1137/S0895479803434926; citation_id=CR30 Stewart, G.W.: Matrix Algorithms. Vol. II: Eigensystems, SIAM, Philadelphia, PA, 2001 Temam, R.: Navier–Stokes Equations, Revised Edition, Studies in Mathematics and its Applications, North-Holland, Amsterdam/New York/Oxford, 1984 citation_journal_title=SIAM J. Sci. Stat. Comput.; citation_author=null Vorst; citation_volume=12; citation_publication_date=1992; citation_pages=631; citation_doi=10.1137/0913035; citation_id=CR33 van der Vorst, H.A.: Iterative Krylov Methods for Large Linear Systems, Cambridge Monographs on Applied and Computational Mathematics. Cambridge University Press, Cambridge, UK, 2003 citation_journal_title=Numer. Math.; citation_author=null Wathen; citation_volume=71; citation_publication_date=1995; citation_pages=121; citation_doi=10.1007/s002110050138; citation_id=CR35