المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9764 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Conjugate Gradient Squared Method  
  
1248   07:22 مساءً   date: 30-11-2021
Author : Barrett, R.; Berry, M.; Chan, T. F.; Demmel, J.; Donato, J.; Dongarra, J.; Eijkhout, V.; Pozo, R.; Romine, C.; and van der Vorst, H.
Book or Source : Templates for the Solution of Linear Systems: Building Blocks for Iterative Methods, 2nd ed. Philadelphia, PA: SIAM, 1994....
Page and Part : ...


Read More
Date: 24-11-2021 956
Date: 22-9-2021 1081
Date: 12-9-2021 851

Conjugate Gradient Squared Method

In the biconjugate gradient method, the residual vector r^((i)) can be regarded as the product of r^((0)) and an ith degree polynomial in A, i.e.,

 r^((i))=P_i(A)r^((0)).

(1)

This same polynomial satisfies

 r^~^((i))=P_i(A^(T))r^~^((0))

(2)

so that

rho_i = (r^~^((i)),r^((i)))

(3)

= (P_i(A^(T))r^~^((0)),P_i(A)r^((0)))

(4)

= (r^~^((0)),P_i^2(A)r^((0))).

(5)

This suggests that if P_i(A) reduces r^((0)) to a smaller vector r^((i)), then it might be advantageous to apply this "contraction" operator twice, and compute P_i^2(A)r^((0)). The iteration coefficients can still be recovered from these vectors (as shown above), and it turns out to be easy to find the corresponding approximations for x. This approach is the conjugate gradient squared (CGS) method (Sonneveld 1989).

Often one observes a speed of convergence for CGS that is about twice as fast as for the biconjugate gradient method, which is in agreement with the observation that the same "contraction" operator is applied twice. However, there is no reason that the contraction operator, even if it really reduces the initial residual r^((0)), should also reduce the once reduced vector r^((k))=P_k(A)r^((0)). This is evidenced by the often highly irregular convergence behavior of CGS. One should be aware of the fact that local corrections to the current solution may be so large that cancellation effects occur. This may lead to a less accurate solution than suggested by the updated residual (van der Vorst 1992). The method tends to diverge if the starting guess is close to the solution.

CGS requires about the same number of operations per iteration as the biconjugate gradient method, but does not involve computations with A^(T). Hence, in circumstances where computation with A^(T) is impractical, CGS may be attractive.


REFERENCES:

Barrett, R.; Berry, M.; Chan, T. F.; Demmel, J.; Donato, J.; Dongarra, J.; Eijkhout, V.; Pozo, R.; Romine, C.; and van der Vorst, H. Templates for the Solution of Linear Systems: Building Blocks for Iterative Methods, 2nd ed. Philadelphia, PA: SIAM, 1994. http://www.netlib.org/linalg/html_templates/Templates.html.

Sonneveld, P. "CGS: A Fast Lanczos-Type Solver for Nonsymmetric Linear Systems." SIAM J. Sci. Statist. Comput. 10, 36-52, 1989.

van der Vorst, H. "Bi-CGSTAB: A Fast and Smoothly Converging Variant of Bi-CG for the Solution of Nonsymmetric Linear Systems." SIAM J. Sci. Statist. Comput. 13, 631-644, 1992.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.