Чи можна використати метод підпростору Крилова як плавніший для багаторешітки?


15

Наскільки мені відомо, багаторешіткові розв'язувачі використовують ітераційні плавніші, такі як Якобі, Гаусс-Сейдель та СОР, щоб зменшити помилку на різних частотах. Чи можна замість цього використати метод підпростору Крилова (наприклад, спряжений градієнт, GMRES тощо)? Я не думаю, що їх класифікують як «згладжувачі», але їх можна використовувати для наближення рішення грубої сітки. Чи можемо ми сподіватися, що ми побачимо аналогічну конвергенцію рішення, як це було б у стандартному мультисередовому методі? Або це залежить від проблеми?

Відповіді:


18

Так, можна, але методи Крилова зазвичай не мають великих згладжуючих властивостей. Це тому, що вони орієнтуються на весь спектр адаптивним способом, що мінімізує залишкову або відповідну норму помилки. Це, як правило, включає деякі низькочастотні (довгі хвилі) режими, з якими грубі сітки справлялися б чудово. Згладжувачі Крилова також роблять багаторешітковий цикл нелінійним, тому якщо мультирешітка використовується як попередній умова для зовнішнього методу Крилова, зовнішній метод повинен бути "гнучким" (наприклад, GCR або FGMRES).

Використання плавців Крилова також значно збільшує кількість точкових продуктів, які необхідно обчислити, що стає значним вузьким місцем паралельно. Однак, навіть маючи ці непривабливі властивості, плавніші Крилова іноді корисні, особливо для складних проблем, в яких хороших операторів інтерполяції немає.

λмаксD-1АD-1А(0,1λмакс,1.1λмакс)15510) GMRES або CG використовуються для оцінки , тому користувачеві не потрібно обчислювати їх самі. Оцінка також використовується деякими алгебраїчними багаторешітними методами для вибору стратегій .λмаксλмакс

Адамс, Брезіна, Ху та Тумінаро (2003) - це приємний документ про паралельне та алгоритмічне виконання поліномічних згладжувачів. Зауважте, що згладжувачі поліномів, як правило, менш ефективні (та / або важко сформульовані) для несиметричних проблем, і в цьому випадку ви, ймовірно, захочете використовувати Гаусса-Сейделя або більш складні (блоковані / розподілені) схеми релаксації.


Чи можете ви запропонувати хороший ресурс щодо згладжування поліномів та / або крилов? Я насправді ніколи не чув про жодне :)
Пол

@JedBrown: Ви маєте на увазі "еліптичний" у значенні PDE або білінеарної форми (тобто ви маєте на увазі, що всі власні значення оператора чи головного символу позитивні?)? Я припускаю останнє, оскільки ви говорите про точковий блок Якобі.
Джек Поульсон

Павло I додав посилання. @Jack Строго кажучи, дискретний оператор повинен бути SPD, але на практиці методи, як правило, працюють до тих пір, поки спектр не надто погано розподілений.
Джед Браун
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.