一中求解特征值问题的广义共轭梯度算法

分类： 数学 >> 计算数学 提交时间： 2019-08-27

谢和虎 张宁 李瑜 徐然 游春光

摘要： 本文基于阻尼块反幂法与子空间投影算法设计了一种求解特征值问题的广义共轭梯度算法, 同时也实现了相应的计算软件包. 然后对算法和计算过程进行了一系列的优化来提高算法的稳定性、计算效率和并行可扩展性, 使得本文的算法适合在并行计算环境下求解大规模稀疏矩阵的特征值. 所形成的软件包是基于Matrix-Free和Vector-Free设计的, 可以应用于任意的矩阵向量结构. 针对几种典型矩阵的测试结果表明本文的算法和软件包不但具有良好的数值稳定性, 同时相比于SLEPc软件包中的LOBPCG以及Jacobi-Davidson解法器有2-6倍的效率提升. 软件包的网址: https://github.com/pase2017/GCGE-1.0.

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