Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Iterated Gauss-Seidel GMRES

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F67985840%3A_____%2F24%3A00585518" target="_blank" >RIV/67985840:_____/24:00585518 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/00216208:11320/24:10493576

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1137/22M1491241" target="_blank" >https://doi.org/10.1137/22M1491241</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1137/22M1491241" target="_blank" >10.1137/22M1491241</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Iterated Gauss-Seidel GMRES

  • Popis výsledku v původním jazyce

    The GMRES algorithm of Saad and Schultz [SIAM J. Sci. Stat. Comput., 7 (1986), pp. 856--869] is an iterative method for approximately solving linear systems Ax = b, with initial guess x0 and residual r0 = b- Ax0. The algorithm employs the Arnoldi process to generate the Krylov basis vectors (the columns of Vk). It is well known that this process can be viewed as a QR factorization of the matrix Bk = [r0,AVk ] at each iteration. Despite an O(varepsilon)kappa(Bk) loss of orthogonality, for unit roundoff varepsilon and condition number kappa , the modified Gram-Schmidt formulation was shown to be backward stable in the seminal paper by Paige et al. [SIAM J. Matrix Anal. Appl., 28 (2006), pp. 264--284]. We present an iterated Gauss--Seidel formulation of the GMRES algorithm (IGS-GMRES) based on the ideas of Ruhe [Linear Algebra Appl., 52 (1983), pp. 591--601] and S'wirydowicz et al. [Numer. Linear Algebra Appl., 28 (2020), pp. 1--20]. IGS-GMRES maintains orthogonality to the level O(varepsilon)kappa(Bk) or O(varepsilon), depending on the choice of one or two iterations, for two Gauss--Seidel iterations, the computed Krylov basis vectors remain orthogonal to working accuracy and the smallest singular value of Vk remains close to one. The resulting GMRES method is thus backward stable. We show that IGS-GMRES can be implemented with only a single synchronization point per iteration, making it relevant to large-scale parallel computing environments. We also demonstrate that, unlike MGS-GMRES, in IGS-GMRES the relative Arnoldi residual corresponding to the computed approximate solution no longer stagnates above machine precision even for highly nonnormal systems.

  • Název v anglickém jazyce

    Iterated Gauss-Seidel GMRES

  • Popis výsledku anglicky

    The GMRES algorithm of Saad and Schultz [SIAM J. Sci. Stat. Comput., 7 (1986), pp. 856--869] is an iterative method for approximately solving linear systems Ax = b, with initial guess x0 and residual r0 = b- Ax0. The algorithm employs the Arnoldi process to generate the Krylov basis vectors (the columns of Vk). It is well known that this process can be viewed as a QR factorization of the matrix Bk = [r0,AVk ] at each iteration. Despite an O(varepsilon)kappa(Bk) loss of orthogonality, for unit roundoff varepsilon and condition number kappa , the modified Gram-Schmidt formulation was shown to be backward stable in the seminal paper by Paige et al. [SIAM J. Matrix Anal. Appl., 28 (2006), pp. 264--284]. We present an iterated Gauss--Seidel formulation of the GMRES algorithm (IGS-GMRES) based on the ideas of Ruhe [Linear Algebra Appl., 52 (1983), pp. 591--601] and S'wirydowicz et al. [Numer. Linear Algebra Appl., 28 (2020), pp. 1--20]. IGS-GMRES maintains orthogonality to the level O(varepsilon)kappa(Bk) or O(varepsilon), depending on the choice of one or two iterations, for two Gauss--Seidel iterations, the computed Krylov basis vectors remain orthogonal to working accuracy and the smallest singular value of Vk remains close to one. The resulting GMRES method is thus backward stable. We show that IGS-GMRES can be implemented with only a single synchronization point per iteration, making it relevant to large-scale parallel computing environments. We also demonstrate that, unlike MGS-GMRES, in IGS-GMRES the relative Arnoldi residual corresponding to the computed approximate solution no longer stagnates above machine precision even for highly nonnormal systems.

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

    <a href="/cs/project/GA23-06159S" target="_blank" >GA23-06159S: Vírové struktury: pokročilé metody identifikace a efektivní numerické simulace</a><br>

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2024

  • 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 Scientific Computing

  • ISSN

    1064-8275

  • e-ISSN

    1095-7197

  • Svazek periodika

    46

  • Číslo periodika v rámci svazku

    2

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    26

  • Strana od-do

    "S254"-"S279"

  • Kód UT WoS článku

    001308408900002

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85192678897