Как модификации низкого ранга влияют на сходимость метода Крылова?

14

Скажем, у меня есть линейная система , которая быстро сходится, используя подходящий метод Крылова (такой как CG или GMRES) для всех b . Если B - матрица с низким рангом r , будет ли тот же метод Крылова в системе ( A + B ) x = b также быстро сходиться (в идеале с дополнительным числом итераций, которое примерно зависит только от r )?Ax=bbBr(A+B)x=br

Примером такой системы может быть хорошо обусловленная упругость мембраны и изгиб, а также необусловленные условия давления воздуха с плотной структурой внешнего продукта.

Обратите внимание , что речь идет то же самое с или без предварительной подготовки, так как представляет собой ранг г модификация P A Q .P(A+B)Q=PAQ+PBQrPAQ

Джеффри Ирвинг
источник

Ответы:

7

Если ваше подпространство Крылова основано на степенях , сходимость будет отсрочена на количество итераций не более чем ранг поправки. Если он основан на степенях A T A, то самое большее в два раза больше этого числа.AATA

Я не видел такого утверждения в литературе. Но чтобы увидеть справедливость в первом случае, достаточно показать, что е пространство Крылова матрицы A + U S V T, где U , V имеют r столбцов, содержится в соответствующем пространстве без поправок низкого ранга, но с соответственно выше индекс k + r . Это просто проверить.kA+USVTU,Vrk+r

Арнольд Ноймайер
источник
Можете ли вы объяснить, что вы подразумеваете под «основанными на силах »? Солвер Крылова дается информация о A + B только, не напрямую. AA+BA
Джеффри Ирвинг
Не берите в голову: вероятно, вы имеете в виду мощности рассматриваемой матрицы, так что в этом случае. A+B
Джеффри Ирвинг
Да. Метод имеет матрицу в качестве параметра, и эта матрица обычно обозначается через . A
Арнольд Ноймайер
Bx=(E+k=1(A1B)k)A1bBA1Bundisturbed