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基于 Krylov 子空间方法计算矩阵函数 Fréchet 导数的低秩逼近

数值分析 2020-09-01 v1 数值分析

摘要

矩阵函数 f(A)f(A) 的 Fréchet 导数 Lf(A,E)L_f(A,E) 在许多不同应用中起着重要作用,包括条件数估计与网络分析。我们提出若干不同的 Krylov 子空间方法,用于在方向项 EE 为秩一(可轻易推广至一般低秩)时计算 Lf(A,E)L_f(A,E) 的低秩逼近。针对 AA 为 Hermite 矩阵且 ff 为指数、对数或 Stieltjes 函数这一重要特例,我们分析了所得方法的收敛性。在若干数值测试中,既包含基准集合中的矩阵也包含来自实际应用的矩阵,我们展示并比较了所提方法的精度与效率。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.12926,
  title  = {Computing low-rank approximations of the Fr\'echet derivative of a matrix function using Krylov subspace methods},
  author = {Peter Kandolf and Antti Koskela and Samuel D. Relton and Marcel Schweitzer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.12926},
  year   = {2020}
}