Biconjugate梯度方法
x = bicg (A, b)
BICG(A,B,TOL)
bicg (A, b,托尔,麦克斯特)
BICG(A,B,TOL,MAXIT,M)
BICG(A,B,TOL,MAXIT,M1,M2)
BICG(A,B,TOL,MAXIT,M1,M2,X0)
[x,flag] = bicg(a,b,...)
[x,国旗,relres] = bicg (A, b,…)
[x,国旗,relres, iter] = bicg (A, b,…)
[x,国旗,relres, iter resvec] = bicg (A, b,…)
x = bicg (A, b)
试图解线性方程组a * x = b
为x
.这n
-经过-n
系数矩阵一个
必须是方形的,并且应该是大而稀疏的。列向量b
一定的长度n
.一个
可以是函数手柄,好玩儿
,这样的Afun(x,'notransp')
返回斧头
和Afun(x,'transp')
返回‘* x
.
参数化功能解释如何向函数提供附加参数好玩儿
,以及预处理函数MFUN.
如有必要,请描述如下。
如果bicg
聚合时,它将显示具有此效果的消息。如果bicg
在最大迭代次数后未能收敛或因任何原因停止,则打印包含相对残留的警告消息规范(B-A * x)/常规(b)
以及方法停止或失败的迭代次数。
BICG(A,B,TOL)
指定方法的容差。如果托
是[]
,然后bicg
使用默认的,1 e-6
.
bicg (A, b,托尔,麦克斯特)
指定最大迭代次数。如果Maxit.
是[]
,然后bicg
使用默认的,分钟(n, 20)
.
BICG(A,B,TOL,MAXIT,M)
和BICG(A,B,TOL,MAXIT,M1,M2)
使用预调节器米
或者M = M1 *平方米
并有效地解决了该系统inv(m)* a * x = inv(m)* b
为x
.如果米
是[]
然后bicg
适用于没有预调节器。米
可以是函数手柄MFUN.
,这样的mfun (x, notransp)
返回M \ x
和mfun(x,'transp')
返回M ' \ x
.
BICG(A,B,TOL,MAXIT,M1,M2,X0)
指定初始猜测。如果x0
是[]
,然后bicg
使用默认的全零向量。
[x,flag] = bicg(a,b,...)
也返回收敛标志。
旗帜 |
收敛 |
---|---|
|
|
|
|
|
预调节器 |
|
|
|
期间计算的标量之一 |
每当旗帜
不是0
, 解决方案x
返回的是在所有迭代中计算的最小范数残差。如果没有显示任何消息旗帜
输出已指定。
[x,国旗,relres] = bicg (A, b,…)
还返回相对残差规范(B-A * x)/常规(b)
.如果旗帜
是0
,Relres <= tol
.
[x,国旗,relres, iter] = bicg (A, b,…)
也返回其所在的迭代数x
计算在哪里0 <= iter <= maxit
.
[x,国旗,relres, iter resvec] = bicg (A, b,…)
还返回每次迭代的残差规范的向量规范(b * x0)
.
这个例子展示了如何使用bicg
用矩阵输入。bicg
.下面的代码:
n = 100;= 1 (n, 1);A = spdiags([-2*on 4*on],-1:1,n,n);b =和(2);托尔= 1 e-8;麦克斯特= 15;M1 = spdiags([on/(-2) on],-1:0,n,n);M2 = spdiags([4*on -on],0:1,n,n);x = bicg (A, b,托尔,麦克斯特,M1, M2);
显示此消息:
在第9次迭代时,Bicg收敛到一个相对残差为5.3e-009的解
此示例替换矩阵一个
在前面的例子中,有一个矩阵向量乘积函数的句柄好玩儿
.该示例包含在文件中run_bicg
那
调用bicg
与之@afun
函数句柄作为其第一个参数。
包含好玩儿
作为一个嵌套函数,以便所有的变量run_bicg
可供选择好玩儿
.
将下列内容放入一个名为run_bicg
:
函数x1 = run_bicg n = 100;= 1 (n, 1);b = afun(上,'notransp');托尔= 1 e-8;麦克斯特= 15;M1 = spdiags([on/(-2) on],-1:0,n,n);M2 = spdiags([4*on -on],0:1,n,n);x1 = bicg(@ afun,b,tol,maxit,m1,m2);函数y = afun(x,transp_flag)如果strcmp(transp_flag,'transp')%y = a'* x y = 4 * x;Y(1:n-1)= y(1:n-1) - 2 * x(2:n); y(2:n) = y(2:n) - x(1:n-1); elseif strcmp(transp_flag,'notransp') % y = A*x y = 4 * x; y(2:n) = y(2:n) - 2 * x(1:n-1); y(1:n-1) = y(1:n-1) - x(2:n); end end end
当你进入
x1 = run_bicg;
MATLAB®软件显示消息
在第9次迭代时,Bicg收敛到一个具有…相对剩余5.3 e - 009
此示例演示了使用预处理器。
负载一个= west0479
,一个实的479 × 479非对称稀疏矩阵。
负载west0479;一个= west0479;
定义b
所以真解是所有1的向量。
B =完整(总和(a,2));
设置容差和最大迭代次数。
托尔= 1 e-12;麦克斯特= 20;
用bicg
在要求的容忍度和迭代次数下找到解决方案。
[x0,fl0,rr0,it0,rv0] = bicg(a,b,tol,maxit);
fl0
是1,因为bicg
不收敛到所要求的容忍度1 e-12
在请求的20次迭代中。事实上,行为bicg
是如此的可怜,以至于最初的猜测(X0 =零(尺寸(a,2),1)
)是最好的解决方案,并如图所示返回IT0 = 0.
.MATLAB®存储残余历史rv0
.
绘制bicg
.
semilogy(0:麦克斯特,rv0 /规范(b),“o”);包含('迭代号');ylabel (“相对残差”);
绘图显示解决方案不收敛。您可以使用预处理程序来提高结果。
创建预处理器ilu
,因为矩阵一个
非对称。
[L U] = ilu (A,结构(“类型”,“ilutp”,“droptol”,1 e-5));
错误使用ilu
有一个主元等于0。考虑减少
使用“udiag”选项的降低容差或考虑。
Matlab无法构建不完整的LU,因为它会导致一个奇异的因素,这是一个作为预处理者的唯一因素。
您可以重新尝试减少跌落公差,如错误消息所示。
[L U] = ilu(一、结构('类型','ilutp','droptol', 1 e-6));(x1, fl1 rr1、it1 rv1] = bicg (A, b,托尔,麦克斯特,L, U);
fl1
是0,因为bicg
驱动相对残差到4.1410E-014
的值(RR1.
).相对残留小于规定的公差1 e-12
在第六次迭代时(值it1
),以不完全LU分解为先决条件,滴差为1 e-6
.输出RV1(1)
是规范(b)
,输出rv1 (7)
是规范(b * x2)
.
你可以跟着进度bicg
通过从初始估计开始(迭代数字0)开始在每次迭代时绘制相对残差。
半机(0:IT1,RV1 / NORM(B),“o”);包含('迭代号');ylabel (“相对残差”);
[1] Barrett,R.,M. Berry,T.F.Chan,等。,线性系统解的模板:迭代方法的构建块,暹罗,费城,1994年。