scipy.sparse.linalg.tfqmr

scipy.sparse.linalg.tfqmr(A, b, x0=None, tol=1e-05, maxiter=None, M=None, callback=None, atol=None, show=False)[源代码]

用无转置的准最小残差迭代法求解 Ax = b

参数
A{稀疏矩阵,ndarray,LinearOperator}

线性系统的实数或复数的N乘N矩阵。或者, A 可以是线性运算符,它可以产生 Ax 使用,例如, scipy.sparse.linalg.LinearOperator

b{ndarray}

线性系统的右侧。具有形状(N,)或(N,1)。

x0{ndarray}

开始猜测解决方案。

TOL,ATOL浮动,可选

收敛容差, norm(residual) <= max(tol*norm(b-Ax0), atol) 。的默认设置 tol 是1.0E-5。的默认设置 atoltol * norm(b-Ax0)

警告

的默认值 atol 将在将来的版本中进行更改。为了将来的兼容性,请指定 atol 明确地说。

maxiter整型,可选

最大迭代次数。即使未达到指定的公差,迭代也将在最大步长后停止。默认值为 min(10000, ndofs * 10) ,在哪里 ndofs = A.shape[0]

M{稀疏矩阵,ndarray,LinearOperator}

A的预条件子的逆,M应该近似于A的逆,并且易于求解(见注释)。有效的预处理极大地提高了收敛速度,这意味着需要更少的迭代来达到给定的误差容限。默认情况下,不使用任何预处理程序。

callback函数,可选

每次迭代后要调用的用户提供的函数。它被称为 callback(xk) ,在哪里 xk 是当前的解向量。

show布尔值,可选

指定 show = True 为了显示汇聚, show = False 就是关闭输出的收敛。默认值为 False

退货
xndarray

收敛的解。

info集成

提供融合信息:

  • 0:退出成功

  • >0:未达到容差收敛,迭代次数

  • <0:非法输入或细分

注意事项

无转置QMR算法是在CGS算法的基础上发展而来的。然而,与CGS不同的是,TFQMR方法的收敛曲线是通过计算残差范数的拟最小化来平滑的。该实现支持左预条件,收敛准则中要计算的“剩余范数”实际上是实际剩余范数的一个上界 ||b - Axk||

参考文献

1

R·W·弗洛因德,一种求解非厄米线性系统的无转置准最小残差算法,SIAM J.Sci。计算机,14(2),470-482,1993。

2

Y.Saad,稀疏线性系统的迭代方法,第2版,SIAM,费城,2003。

3

凯利,线性和非线性方程的迭代方法,第16期,应用数学前沿,SIAM,费城,1995。

示例

>>> from scipy.sparse import csc_matrix
>>> from scipy.sparse.linalg import tfqmr
>>> A = csc_matrix([[3, 2, 0], [1, -1, 0], [0, 5, 1]], dtype=float)
>>> b = np.array([2, 4, -1], dtype=float)
>>> x, exitCode = tfqmr(A, b)
>>> print(exitCode)            # 0 indicates successful convergence
0
>>> np.allclose(A.dot(x), b)
True