共轭梯度法解特征值问题开题报告

 2021-08-09 00:20:53

1. 研究目的与意义

目的:研究共轭梯度的一般形式和推广形式,即有效又快速的将共轭梯度法运用于解决特征值问题中。

意义:共轭梯度法是介于最速下降法与牛顿法之间的一个方法,它克服了最速下降法收敛慢的缺点,又避免了牛顿法需要存储和计算Hesse矩阵并求逆的缺点,是解决大型线性方程组和大型非线性最优化最有效的算法之一。所需存储量小,具有步收敛性,稳定性高,而且不需要任何外来参数。在各种优化算法中,共轭梯度法是非常重要的一种。

2. 国内外研究现状分析

国外:共轭梯度法最初由Hesteness和Stiefel于1952年为求解线性方程组而提出的。1969年,Ribiere和Polyak分别独立提出的一种非线性共轭梯度PRP算法,是目前公认数值表现最好的共轭梯度法之一。Gilbert和Nocedal在证明PRP法的收敛性时,引入与HS算法。1987年,Fletcher又提出共轭下降法,即CD法。

国内:分别针对国外的HS法以及CD法,提出了HS的修正算法并且证明CD法可能收敛到一个非稳定点。1995年,袁亚湘,戴彧红提出新的共轭梯度法,即DY法并给出参数等价形式,严格证明方法全局收敛。

3. 研究的基本内容与计划

内容:1、简述共轭梯度;

2、共轭梯度的一般形式的推导;

3、分别利用一般方法和共轭梯度法解特征值,得到数值解;

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4. 研究创新点

研究共轭梯度的一般形式和推广形式,即有效又快速的将共轭梯度法运用于解决特征值问题中。

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