Taş yöntemi - Stone method

İçinde Sayısal analiz, Stone yöntemiolarak da bilinir kesinlikle örtük prosedür veya Yudumlamak, bir algoritma çözmek için seyrek doğrusal denklem sistemi. Yöntem bir eksik LU ayrışımı, tam olarak yaklaşık LU ayrıştırma, almak için yinelemeli sorunun çözümü. Yöntemin adı Harold S. Stone, bunu 1968'de öneren kişi.

LU ayrışımı, mükemmel bir genel amaçlı doğrusal denklem çözücüdür. En büyük dezavantajı, katsayı matrisinden seyrek bir matris olmak için yararlanamamasıdır. Seyrek bir matrisin LU ayrışması genellikle seyrek değildir, bu nedenle, büyük bir denklem sistemi için, LU ayrıştırması, engelleyici bir miktarda hafıza ve sayısı aritmetik işlemler.

İçinde önceden koşullandırılmış yinelemeli yöntemler, ön koşullandırma matrisi M katsayı matrisinin iyi bir yaklaşımıdır Bir daha sonra yakınsama daha hızlıdır. Bu, yaklaşık çarpanlara ayırma kullanma fikrini getirir. LU nın-nin Bir yineleme matrisi olarak M.

1968'de Stone tarafından tamamlanmamış alt-üst ayrıştırma yönteminin bir versiyonu önerilmiştir. Bu yöntem, ayrıklaştırmadan kaynaklanan denklem sistemi için tasarlanmıştır. kısmi diferansiyel denklemler ve ilk olarak bir beş köşeli çözerken elde edilen denklem sistemi eliptik bir kısmi diferansiyel denklem iki boyutlu bir boşluk Sonlu fark yöntem. LU yaklaşık ayrışmasına bakıldı[açıklama gerekli ] orijinal matrisle aynı beş köşegen formunda (için üç köşegen L ve üç köşegen U) matrisin her satırı için beş bilinmeyen için yedi olası denklemin en iyi eşleşmesi olarak.

Algoritma

yöntem taş dır-dir    Doğrusal sistem için Birx = b    eksik hesapla LU matrisin çarpanlara ayrılması Bir       Birx = (M-N) x = (LU-N) x = b       Mx(k + 1) = Nx(k)+ b, ile ||M|| >> ||N||       Mx(k + 1) = LUx(k + 1) = c(k)       LUx(k) = L(Ux(k + 1)) = Ly(k) = c(k)    bir tahmin yapmak k = 0, x(k)       r(k)= b - Birx(k)    süre ( || r(k)||2 ≥ ε ) yapmak       yeni sağ tarafı değerlendir c(k) = Nx(k) + b       çözmek Ly(k) = c(k) ileri oyuncu değişikliği ile y(k) = L−1c(k)       çözmek Ux(k + 1) = y(k) geri ikame ile x(k + 1) = U−1y(k)    bitince

Dipnotlar

Referanslar

  • Taş, H.L. (1968). "Çok Boyutlu Kısmi Diferansiyel Denklemlerin Örtük Yaklaşımlarının Yinelemeli Çözümü". SIAM Sayısal Analiz Dergisi. 5 (3): 530–538. doi:10.1137/0705044. hdl:10338.dmlcz / 104038. - orijinal makale
  • Ferziger, J.H. ve Peric, M. (2001). Akışkanlar Dinamiği için Hesaplamalı Yöntemler. Springer-Verlag, Berlin. ISBN  3-540-42074-6.CS1 bakimi: birden çok ad: yazarlar listesi (bağlantı)
  • Acosta, J.M. (2001). Üç Boyutlu Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği Problemleri için Sayısal Algoritmalar. Doktora tezi. Katalonya Politeknik Üniversitesi.
  • Bu makale, makaleden metin içermektedir Stone's_method açık CFD-Wiki altında GFDL lisans.