多项式前置条件的当前状态是什么?


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我不知道多项式前置条件发生了什么。我对它们感兴趣,因为从数学角度看它们看上去比较优雅,但是据我在有关克雷洛夫方法的调查中所读到的那样,它们作为预处理器的性能通常很差。用Saad和van der Host的话说,“对这些技术的当前兴趣几乎消失了” (此处)。但是,最近在多核和GPU计算中已得到使用。

谁能告诉我或者更确切地说是我在哪些情况下这些方法仍然有效,以及在哪里可以找到有关当前最新技术水平的良好调查?


关于arxiv的最新论文(arxiv.org/pdf/1806.08020.pdf)研究了Arnoldi的多项式前置条件。特别是,他们在各种问题上进行了测试,并获得了很好的加速。他们得出结论,由于多项式预处理而导致矢量运算的减少“为在高性能计算机上进行避免通信的特征值计算提供了广阔的前景”。我不是作者之一。
amarney

Answers:


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为了合理执行,多项式预处理器需要相当准确的频谱估计。对于病态的椭圆问题,通常会分离出最小的特征值,以使诸如Chebyshev之类的方法远非最优。多项式方法最有趣的特性是它们不需要任何内积。

在多重网格中使用多项式平滑器实际上非常流行。与预处理器的主要区别在于,平滑器仅应针对频谱的一部分。例如,多项式平滑器是PETSc多重网格中的默认值。另请参见Adams等人的“ 并行多重网格平滑器:多项式与Gauss-Seidel(2003)”进行比较。

多项式预处理器可以纯粹用于减少减少的频率。尽管必须为每个矩阵重新调整它们,但是在减少了硬件开销的硬件上(大型大型计算机很常见),节省的费用可观。有关更多信息请参见McInnes,Smith,Zhang和Mills的“ 用于极端规模计算的分层和嵌套Krylov方法(2012) ”。

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