Como encontrar os autovalores interiores pelo método do subespaço de krylov?


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Eu estou querendo saber como encontrar os autovalores de alguma matriz esparsa em determinado intervalo [a, b] pelo método iterativo. Para meu entendimento pessoal, é mais óbvio usar o método do subespaço de Krylov para encontrar os valores próprios extremos e não os interiores.


Você considerou as respostas fornecidas aqui ?
Death Breath

Estou curioso ... Qual é o tamanho da sua matriz? Você precisa de todos os autovalores internos ou os mais próximos de um valor específico?
Paul

@Paul Esta é apenas uma pesquisa on-goning, o tamanho será de bilhões em bilhões de matrizes esparsas e precisamos apenas de alguns autovalores em determinado intervalo para fazer a modelagem.
precisa

@Deathbreath Obrigado por seu lembrete. Eu considerei essas respostas.
precisa

Pode ser que você saiba que ressource já, mas pode ser de qualquer maneira útil ... www-users.cs.umn.edu/~saad/eig_book_2ndEd.pdf relação, Tom
Tom

Respostas:


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A estratégia a seguir é chamada de mudança e inversão e depende de dois fatos importantes:

  1. tem o mesmo espectro que A , mas deslocado para baixo por τ , ou seja, se λ σ ( A ) então λ - τ σ ( A - τ I ) .UMA-τEuUMAτλσ(UMA)λ-τσ(UMA-τEu)
  2. Assumindo que é invertível, a matriz A - 1 tem um espectro que é igual ao inverso em termos de elementos do espectro de A , ou seja, se λ σ ( A ) então 1 / λ σ ( A - 1 ) .UMAUMA-1 1UMAλσ(UMA)1 1/λσ(UMA-1 1)

Como terá mudado a porção deumespectro de que está perto deum+bUMA-uma+b2EuUMA próximo à origem, os autovalores deApróximosa+buma+b2UMA será muito grande em(A-a+buma+b2, e, portanto, é razoável esperar que um algoritmo de Krylov os pegue.(UMA-uma+b2Eu)-1 1


Minha pergunta é pelo método shift e invertido, podemos amplificar todos os autovalores próximos a, o que obviamente incluirá os indesejados originalmente menores que a e, em seguida, como filtrar esses autovalores. A outra pergunta é como usar o outro ponto final b na interação.
precisa

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É possível filtrar determinados valores próprios usando filtros polinomiais. Para uma visão geral acessível dessa técnica, consulte Sorensen: "Métodos numéricos para grandes problemas de autovalores" em Acta Numerica journals.cambridge.org/action/…
Reid.Atcheson

c=(uma+b)/2
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