首页 理论教育 超松弛迭代法解线性方程组-数值计算方法

超松弛迭代法解线性方程组-数值计算方法

时间:2023-11-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:逐次超松弛迭代法,简称SOR 方法,是GS 迭代法的一种加速方法,是解大型稀疏矩阵方程组的有效方法之一,它有着广泛的应用。将式代入式,得到解Ax =b 的SOR 方法:或写成在SOR 方法中取ω=1 就是GS 迭代法。当松弛因子ω 满足0<ω<1 时,迭代法称为低松弛方法;当1<ω<2 时,迭代法称为超松弛方法。由此可知,利用SOR 方法解线性方程组时,松弛因子选择得较好,常常会使SOR 迭代收敛大大加速。

超松弛迭代法解线性方程组-数值计算方法

逐次超松弛迭代法(Successive Over Relaxation Method),简称SOR 方法,是G⁃S 迭代法的一种加速方法,是解大型稀疏矩阵方程组的有效方法之一,它有着广泛的应用。

设有方程组Ax =b,A∈Rn×n,且aii≠0(i=1,2,…,n),A 为非奇异矩阵。 选取分裂矩阵M为带参数的下三角阵

其中,ω>0 为可选择的松弛因子。 于是可得迭代矩阵

于是,得到解Ax =b 的逐次超松弛迭代公式:

其中f=ω(D-ωL)-1b。

将式(7.36)代入式(7.37),得到解Ax =b 的SOR 方法:

或写成

在SOR 方法(7.38)中取ω=1 就是G⁃S 迭代法。 可以证明,为了保证迭代过程收敛,必须要求0<ω<2。 当松弛因子ω 满足0<ω<1 时,迭代法(7.38)称为低松弛方法;当1<ω<2 时,迭代法(7.38)称为超松弛方法。

例7.12 用SOR 方法解方程组(www.xing528.com)

解 精确解x=(-1,-1,-1,-1)T

取初始向量x(0)=(0.0,0.0,0.0,0.0)T,SOR 迭代公式为

①当取松弛因子ω=1.3 时,计算结果为

迭代次数k =11。

②当取ω=1.0 时,初始向量相同,达到同样精度,所需迭代次数k =22。

③当取ω=1.7 时,初始向量相同,达到同样精度,则需迭代次数k =33。

对于此例,最佳松弛因子是ω=1.3。 由此可知,利用SOR 方法解线性方程组时,松弛因子选择得较好,常常会使SOR 迭代收敛大大加速。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈