Численное исследование предобуславливателя $\mathrm{IWZ(k)}$
И. М. Никольский МГУ им. М. В. Ломоносова, факультет ВМК
Аннотация:
Построение эффективных предобуславливателей для ускорения итерационных методов
решения СЛАУ является проблемой, актуальной для современной вычислительной математики. Широко распространены предобуславливатели на основе различных неполных
разложений матрицы системы.
Предлагаемая работа посвящена построению и исследованию нового предобуславливателя
на основе неполного
$\mathrm{WZ}$-разложения. Данный предобуславливатель является обобщением
ранее описанного предобуславливателя
$\mathrm{IWZ(0)}$. В
$\mathrm{IWZ(0)}$ обнуляются все элементы множителей
$W$ и
$Z$, стоящие в позициях, не принадлежащих портрету матрицы системы. Новый предобуславливатель основан на том, что в каждой строке объединенной матрицы
$F=W+Z-E$ кроме элементов, стоящих в позициях портрета матрицы системы, остаются
$k$
самых больших элементов, стоящих в оставшихся позициях. Данный предобуславливатель
был назван
$\mathrm{ILU}(k)$. Приводятся результаты вычислительных экспериментов с этим предобуславливателем, который применялся для ускорения метода BiCG. В качестве тестовых
использовались системы со случайно сгенерированными разреженными матрицами. Матрицы имели заданные спектральные свойства. Было показано, что на отдельных задачах
новый предобуславливатель эффективнее, чем
$\mathrm{IWZ(0)}$. Реализации метода BiCG и упомянутых предобуславливателей на языке С были написаны автором.
Ключевые слова:
$\mathrm{WZ}$-разложение, предобуславливание, итерационные методы решения СЛАУ, вычислительная линейная алгебра. Поступила в редакцию: 21.03.2014