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针对时变与静态矩阵问题的自适应 AZNN 方法

数值分析 2023-03-08 v2 数值分析

摘要

我们提出自适应张神经网络(AZNN),其中基本 ZNN 的指数衰减常数 η\eta 和启动阶段长度的参数设置被适配到手头的问题。具体而言,我们研究了 AZNN 用于时变方阵分解为时变对称矩阵之积的试验,以及时变矩阵平方根问题。不同于 ZNN 中通常所用的小 η\eta 值和最短启动阶段,我们使基本 ZNN 方法适应于使用欧拉低精度有限差分公式处理大乃至巨大的 η\eta 设置以及任意长度的启动阶段。这些改进显著提高了 AZNN 在所选题上的收敛速度,并将其解误差界显著降低至接近机器常数甚至更低的水平。参数变化的 AZNN 还使我们能够可靠地求出静态矩阵的全秩对称化子,例如对于 Kahan 矩阵和 Frank 矩阵,以及具有高度病态特征值和复杂 Jordan 结构、维数从 n=2n = 2 起的各种矩阵。这有助于解决此前从未成功计算出全秩静态矩阵对称化子的情况。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.10002,
  title  = {Adapted AZNN Methods for Time-Varying and Static Matrix Problems},
  author = {Frank Uhlig},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.10002},
  year   = {2023}
}

备注

15 pages, 12 figures with 20 graphs