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迭代方法和预处理技术(下册)

迭代方法和预处理技术(下册)
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作者: 著
出版社: 科学出版社
2015-11
版次: 1
ISBN: 9787030465696
定价: 158.00
装帧: 精装
开本: 32开
纸张: 轻型纸
页数: 397页
正文语种: 简体中文
丛书: 国家出版基金项目·“十二五”国家重点图书出版规划项目信息与计算科学丛书
分类: 自然科学
15人买过
  • 线性和非线性代数方程组求解是众多科学与工程计算领域的基础共性任务，也是整体数值模拟的关键。本书系统而深入地介绍了迭代方法、预处理技术及其并行计算。迭代法涉及分裂方法、并行多分裂方法、Krylov子空间方法、并行Krylov子空间方法、Newton法及其变形；预处理技术涉及一般代数预处理、问题相关预处理、多层和多重网格预处理以及非线性预处理；为了方便实施，介绍了方法在诸多方面的应用，并用统一框架介绍了网上可得解法器和预处理软件包。《迭代方法和预处理技术》可用作并行数值方法等相关专业的硕士和博士研究生教材，也可作为关心代数方程组高效求解的科研人员的参考书。 《信息与计算科学丛书》序 
    前言 

    第一部分预处理和并行预处理 
    第1章一般矩阵预处理子 
    1.1预处理的目的与方式 
    1.2Jacobi、SOR及SSOR预处理子 
    1.3块预处理子 
    1.3.1块三对角矩阵 
    1.3.2块Jacobi预处理子 
    1.4不完全LU分解预处理子 
    1.4.1不完全LU分解 
    1.4.2ILU（O）预处理子：零填充ILu 
    1.4.3MILU预处理子：修正的ILu 
    1.5不完全LU分解预处理子的变形 
    1.5.1ILUT预处理子 
    1.5.2ILUTP预处理子 
    1.5.3ILUS预处理子 
    1.6不完全正交分解预处理子 
    1.6.1不完全修改的Gram—Schmidt方法 
    1.6.2不完全吉文斯正交化方法 
    1.6.3阈值不完全吉文斯正交化方法 
    1.7稀疏近似逆预处理子 
    1.7.1基于范数极小化的近似逆预处理子 
    1.7.2分裂的稀疏近似逆预处理子 
    1.7.3基于双正交化的近似逆预处理子 
    1.7.4并行多步逐次稀疏近似逆预处理子 
    1.7.5三角矩阵之稀疏近似逆 
    1.8多项式预处理子 
    1.8.1Neumann多项式 
    1.8.2Chebyshev多项式 
    1.8.3最小二乘多项式 
    1.8.4非对称情形 
    1.9基于缩减的预处理子 
    1.9.1预处理与缩减 
    1.9.2子区域缩减 
    1.9.3选择子区域的准则 
    1.9.4非对称情形与并行实现 
    1.10非对称线性方程组序列的有效预处理 
    1.10.1理想的校正预处理子 
    1.10.2近似预处理子校正 
    第2章多层方法与预处理子 
    2.1多重网格方法 
    2.1.1简单预处理子的光滑性质 
    2.1.2粗网格校正和两层网格迭代 
    2.1.3多重网格循环 
    2.1.4复杂度分析和并行实现 
    2.1.5求解非线性方程组的多重网格方法 
    2.1.6评注和文献 
    2.2代数多重网格方法 
    2.2.1算法基本组件 
    2.2.2代数光滑误差 
    2.2.3网格粗化和插值算子 
    2.2.4复杂度分析 
    2.2.5并行实现 
    2.2.6评注和文献 
    2.3基于Schur补分解的多层预处理子 
    2.3.1代数多层迭代（AMLI）预处理子 
    2.3.2多层消元不完全LU分解（ILUM）预处理子 
    2.3.3与代数多重网格的比较 
    2.3.4评注和文献 
    2.4区域分解方法 
    2.4.1重叠型区域分解：Schwarz交替迭代方法 
    2.4.2非重叠型区域分解 
    2.4.3区域分解视角下的多层预处理子 
    2.4.4评注和文献 
    2.5限制型加性Schwarz预处理子（RAs） 
    2.5.1RAS的一般形式 
    2.5.2基于RAS的Schur补预处理子（SchurRAS） 
    2.5.3评注和文献 
    第3章问题相关的预处理技术 
    3.1基于算子分裂的预处理 
    3.1.1非平衡辐射扩散问题 
    3.1.2刚性双曲型方程组 
    3.2基于半隐式离散的预处理 
    3.2.1大气流动问题 
    3.2.2飓风模拟 
    3.2.3流体计算 
    3.3基于低阶离散的预处理 
    3.4基于连续算子的预处理 
    3.4.1等价算子和线性收敛性 
    3.4.2对称椭圆方程的谱等价预处理子 
    3.4.3无限维空间中的Krylov子空间方法与预处理 
    3.4.4评注和文献 
    第4章非线性预处理 
    4.1非线性预处理简介 
    4.2ASPIN方法 
    4.2.1ASPIN方法 
    4.2.2ASPIN方法的局部收敛性和收敛速度 
    4.3求解一类非线性偏微分方程的非线性预处理Newton法 
    4.3.1非线性预处理偏微分方程 
    4.3.2非线性预处理Newton法的收敛速度估计 
    4.4并行两层非线性Schwarz预处理非精确Newton算法 
    4.4.1—个模型问题 
    4.4.2子区域划分与一层非线性预处理子 
    4.4.3非线性预处理子的线性粗分量 
    4.5非定常流Newton—Krylov方法中的非线性预处理子 
    4.5.1控制方程 
    4.5.2数值方法 
    4.5.3预处理方案的分析 
    4.6非线性方程组的自适应预处理子 
    4.6.1问题描述 
    4.6.2自适应预处理 
    4.7使用部分矩阵估计的无矩阵预处理 
    4.7.1使用图着色的矩阵估计 
    4.7.2部分估计与图着色问题 

    第二部分应用与软件包介绍 
    第5章应用 
    5.1在辐射流体力学中的应用 
    5.1.1非线性方程组的形成 
    5.1.2代数解法器 
    5.1.3数值算例 
    5.1.4小结 
    5.2输运问题的迭代算法介绍 
    5.2.1粒子输运方程简介 
    5.2.2中子输运方程的源迭代解法 
    5.2.3辐射输运方程的分裂源迭代解法 
    5.2.4输运方程的迭代加速方法 
    5.3在核反应堆模拟中的应用 
    5.3.1JFNK—DG框架 
    5.3.2基于物理的预处理 
    5.3.3数值试验结果 
    5.4在磁流体动力学中的应用 
    5.4.1二维约化的MHD模型 
    5.4.2JFNK解法器 
    5.4.3基于物理预处理子 
    5.4.4数值试验 
    5.5在定常可压缩无黏流中的应用 
    5.5.1时间显式和时间隐式流解法器 
    5.5.2一种无矩阵Newton—Krylov方法：平方预处理 
    5.5.3Newton—Krylov方法的非线性预处理 
    5.5.4实现和数值结果 
    5.6在图像处理中的应用 
    5.6.1变分形式 
    5.6.2小波基中的自适应预处理 
    5.6.3应用于早期视觉问题 
    5.6.4数值试验结果 
    5.7在积分方程和电磁学问题中的应用 
    5.7.1SAI的简要回顾 
    5.7.2并行实现细节 
    5.7.3数值结果 
    第6章预处理子软件包介绍 
    6.1Hypre：高性能预处理子 
    6.2BPKIT：块预处理工具箱 
    6.3ILUPACK：不完全分解程序库 
    6.4SPAI：稀疏近似逆和MSPAI：修改的稀疏近似逆 
    6.5pARMS：并行代数递归多层解法器 
    6.6MLD2P4：基于PSBLAS的多层区域分解并行预处理子 
    6.7kTrilinos：一串珍珠 

    参考文献                                                            
  • 内容简介:
    线性和非线性代数方程组求解是众多科学与工程计算领域的基础共性任务，也是整体数值模拟的关键。本书系统而深入地介绍了迭代方法、预处理技术及其并行计算。迭代法涉及分裂方法、并行多分裂方法、Krylov子空间方法、并行Krylov子空间方法、Newton法及其变形；预处理技术涉及一般代数预处理、问题相关预处理、多层和多重网格预处理以及非线性预处理；为了方便实施，介绍了方法在诸多方面的应用，并用统一框架介绍了网上可得解法器和预处理软件包。《迭代方法和预处理技术》可用作并行数值方法等相关专业的硕士和博士研究生教材，也可作为关心代数方程组高效求解的科研人员的参考书。
  • 目录:
    《信息与计算科学丛书》序 
    前言 

    第一部分预处理和并行预处理 
    第1章一般矩阵预处理子 
    1.1预处理的目的与方式 
    1.2Jacobi、SOR及SSOR预处理子 
    1.3块预处理子 
    1.3.1块三对角矩阵 
    1.3.2块Jacobi预处理子 
    1.4不完全LU分解预处理子 
    1.4.1不完全LU分解 
    1.4.2ILU（O）预处理子：零填充ILu 
    1.4.3MILU预处理子：修正的ILu 
    1.5不完全LU分解预处理子的变形 
    1.5.1ILUT预处理子 
    1.5.2ILUTP预处理子 
    1.5.3ILUS预处理子 
    1.6不完全正交分解预处理子 
    1.6.1不完全修改的Gram—Schmidt方法 
    1.6.2不完全吉文斯正交化方法 
    1.6.3阈值不完全吉文斯正交化方法 
    1.7稀疏近似逆预处理子 
    1.7.1基于范数极小化的近似逆预处理子 
    1.7.2分裂的稀疏近似逆预处理子 
    1.7.3基于双正交化的近似逆预处理子 
    1.7.4并行多步逐次稀疏近似逆预处理子 
    1.7.5三角矩阵之稀疏近似逆 
    1.8多项式预处理子 
    1.8.1Neumann多项式 
    1.8.2Chebyshev多项式 
    1.8.3最小二乘多项式 
    1.8.4非对称情形 
    1.9基于缩减的预处理子 
    1.9.1预处理与缩减 
    1.9.2子区域缩减 
    1.9.3选择子区域的准则 
    1.9.4非对称情形与并行实现 
    1.10非对称线性方程组序列的有效预处理 
    1.10.1理想的校正预处理子 
    1.10.2近似预处理子校正 
    第2章多层方法与预处理子 
    2.1多重网格方法 
    2.1.1简单预处理子的光滑性质 
    2.1.2粗网格校正和两层网格迭代 
    2.1.3多重网格循环 
    2.1.4复杂度分析和并行实现 
    2.1.5求解非线性方程组的多重网格方法 
    2.1.6评注和文献 
    2.2代数多重网格方法 
    2.2.1算法基本组件 
    2.2.2代数光滑误差 
    2.2.3网格粗化和插值算子 
    2.2.4复杂度分析 
    2.2.5并行实现 
    2.2.6评注和文献 
    2.3基于Schur补分解的多层预处理子 
    2.3.1代数多层迭代（AMLI）预处理子 
    2.3.2多层消元不完全LU分解（ILUM）预处理子 
    2.3.3与代数多重网格的比较 
    2.3.4评注和文献 
    2.4区域分解方法 
    2.4.1重叠型区域分解：Schwarz交替迭代方法 
    2.4.2非重叠型区域分解 
    2.4.3区域分解视角下的多层预处理子 
    2.4.4评注和文献 
    2.5限制型加性Schwarz预处理子（RAs） 
    2.5.1RAS的一般形式 
    2.5.2基于RAS的Schur补预处理子（SchurRAS） 
    2.5.3评注和文献 
    第3章问题相关的预处理技术 
    3.1基于算子分裂的预处理 
    3.1.1非平衡辐射扩散问题 
    3.1.2刚性双曲型方程组 
    3.2基于半隐式离散的预处理 
    3.2.1大气流动问题 
    3.2.2飓风模拟 
    3.2.3流体计算 
    3.3基于低阶离散的预处理 
    3.4基于连续算子的预处理 
    3.4.1等价算子和线性收敛性 
    3.4.2对称椭圆方程的谱等价预处理子 
    3.4.3无限维空间中的Krylov子空间方法与预处理 
    3.4.4评注和文献 
    第4章非线性预处理 
    4.1非线性预处理简介 
    4.2ASPIN方法 
    4.2.1ASPIN方法 
    4.2.2ASPIN方法的局部收敛性和收敛速度 
    4.3求解一类非线性偏微分方程的非线性预处理Newton法 
    4.3.1非线性预处理偏微分方程 
    4.3.2非线性预处理Newton法的收敛速度估计 
    4.4并行两层非线性Schwarz预处理非精确Newton算法 
    4.4.1—个模型问题 
    4.4.2子区域划分与一层非线性预处理子 
    4.4.3非线性预处理子的线性粗分量 
    4.5非定常流Newton—Krylov方法中的非线性预处理子 
    4.5.1控制方程 
    4.5.2数值方法 
    4.5.3预处理方案的分析 
    4.6非线性方程组的自适应预处理子 
    4.6.1问题描述 
    4.6.2自适应预处理 
    4.7使用部分矩阵估计的无矩阵预处理 
    4.7.1使用图着色的矩阵估计 
    4.7.2部分估计与图着色问题 

    第二部分应用与软件包介绍 
    第5章应用 
    5.1在辐射流体力学中的应用 
    5.1.1非线性方程组的形成 
    5.1.2代数解法器 
    5.1.3数值算例 
    5.1.4小结 
    5.2输运问题的迭代算法介绍 
    5.2.1粒子输运方程简介 
    5.2.2中子输运方程的源迭代解法 
    5.2.3辐射输运方程的分裂源迭代解法 
    5.2.4输运方程的迭代加速方法 
    5.3在核反应堆模拟中的应用 
    5.3.1JFNK—DG框架 
    5.3.2基于物理的预处理 
    5.3.3数值试验结果 
    5.4在磁流体动力学中的应用 
    5.4.1二维约化的MHD模型 
    5.4.2JFNK解法器 
    5.4.3基于物理预处理子 
    5.4.4数值试验 
    5.5在定常可压缩无黏流中的应用 
    5.5.1时间显式和时间隐式流解法器 
    5.5.2一种无矩阵Newton—Krylov方法：平方预处理 
    5.5.3Newton—Krylov方法的非线性预处理 
    5.5.4实现和数值结果 
    5.6在图像处理中的应用 
    5.6.1变分形式 
    5.6.2小波基中的自适应预处理 
    5.6.3应用于早期视觉问题 
    5.6.4数值试验结果 
    5.7在积分方程和电磁学问题中的应用 
    5.7.1SAI的简要回顾 
    5.7.2并行实现细节 
    5.7.3数值结果 
    第6章预处理子软件包介绍 
    6.1Hypre：高性能预处理子 
    6.2BPKIT：块预处理工具箱 
    6.3ILUPACK：不完全分解程序库 
    6.4SPAI：稀疏近似逆和MSPAI：修改的稀疏近似逆 
    6.5pARMS：并行代数递归多层解法器 
    6.6MLD2P4：基于PSBLAS的多层区域分解并行预处理子 
    6.7kTrilinos：一串珍珠 

    参考文献                                                            
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