On GMRES for singular EP and GP systems
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F67985840%3A_____%2F18%3A00490058" target="_blank" >RIV/67985840:_____/18:00490058 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="http://dx.doi.org/10.1137/17M1128216" target="_blank" >http://dx.doi.org/10.1137/17M1128216</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1137/17M1128216" target="_blank" >10.1137/17M1128216</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
On GMRES for singular EP and GP systems
Popis výsledku v původním jazyce
In this contribution, we study the numerical behavior of the generalized minimal residual (GMRES) method for solving singular linear systems. It is known that GMRES determines a least squares solution without breakdown if the coefficient matrix is range-symmetric (EP) or if its range and nullspace are disjoint (GP) and the system is consistent. We show that the accuracy of GMRES iterates may deteriorate in practice due to three distinct factors: (i) the inconsistency of the linear system, (ii) the distance of the initial residual to the nullspace of the coefficient matrix, and (iii) the extremal principal angles between the ranges of the coefficient matrix and its transpose. These factors lead to poor conditioning of the extended Hessenberg matrix in the Arnoldi decomposition and affect the accuracy of the computed least squares solution. We also compare GMRES with the range restricted GMRES method. Numerical experiments show typical behaviors of GMRES for small problems with EP and GP matrices.
Název v anglickém jazyce
On GMRES for singular EP and GP systems
Popis výsledku anglicky
In this contribution, we study the numerical behavior of the generalized minimal residual (GMRES) method for solving singular linear systems. It is known that GMRES determines a least squares solution without breakdown if the coefficient matrix is range-symmetric (EP) or if its range and nullspace are disjoint (GP) and the system is consistent. We show that the accuracy of GMRES iterates may deteriorate in practice due to three distinct factors: (i) the inconsistency of the linear system, (ii) the distance of the initial residual to the nullspace of the coefficient matrix, and (iii) the extremal principal angles between the ranges of the coefficient matrix and its transpose. These factors lead to poor conditioning of the extended Hessenberg matrix in the Arnoldi decomposition and affect the accuracy of the computed least squares solution. We also compare GMRES with the range restricted GMRES method. Numerical experiments show typical behaviors of GMRES for small problems with EP and GP matrices.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10101 - Pure mathematics
Návaznosti výsledku
Projekt
—
Návaznosti
I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2018
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
SIAM Journal on Matrix Analysis and Applications
ISSN
0895-4798
e-ISSN
—
Svazek periodika
39
Číslo periodika v rámci svazku
2
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
16
Strana od-do
1033-1048
Kód UT WoS článku
000436971900020
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85049744175