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逐次超鬆弛法

鎖定
逐次超鬆弛法(successive over relaxation method)簡稱SOR方法,解線性方程組的常用迭代法之一,它是由高斯-賽德爾迭代法經線性加速處理而得到。鬆弛方法的基礎是逐次減少每一個未知值的剩餘的方法,所謂剩餘是指未知值與正確解之間的差值,超鬆弛方法的基礎是使用二個逐次替換步驟進行線性外插,在這個意義上,逐次超鬆弛法可以看成是Gauss-Siedel方法(高斯-賽德爾迭代法)的推廣 [1] 
中文名
逐次超鬆弛法
外文名
successive over relaxation method
所屬學科
數學
簡    稱
SOR方法
屬    性
解線性方程組的常用迭代法之一

逐次超鬆弛法基本介紹

鬆弛法是逐步減少每個未知值偏差的一種方法。偏差是一個未知值與正確解的差。超鬆弛法是根據一種利用兩個相繼代換步驟的線性外插法。在這個意義上,逐次超鬆弛法可以看作是高斯-賽德爾法的擴充。
設方程組為
逐次超鬆弛迭代法的迭代公式為
其中ω為一參數,稱為鬆弛因子。為使迭代法收斂,理論分析表明,ω必需屬於
,ω選取得好,可以大大加速迭代的收斂性。當係數矩陣
對角佔優或對稱正定時,可保證SOR迭代法收斂 [2] 

逐次超鬆弛法相關分析

逐次超鬆弛法(SOR 方法,Sucessive Over Relaxation Method)可看成是Causs-Seidel方法的加速,Seidel迭代法是SOR方法的特例。
將Seidel 方法的迭代公式
改寫為
為加快收斂速度,在增量
前加一個因子
,得
稱之為SOR 法,
稱為鬆弛因子(relaxation factor),當
時,稱為低鬆弛法(under-relaxation method);選擇適當的鬆弛因子能使不收斂的Gauss-Seidel迭代法變成為收斂的迭代方法,當
時,就是Gauss-Seidel迭代法;當
時,稱為超鬆弛法(over-relaxation method),選擇適當的鬆弛因子能使收斂的Gauss-Seidel迭代法獲得加速收斂的效果 [3] 
將(1)改寫成向量形式為
由此得SOR方法的矩陣形式迭代公式為
,其中
參考資料
  • 1.    T.E.邵普.微型計算機上的數值方法:科學出版社,1989年08月第1版
  • 2.    《數學辭海》編輯委員會.數學辭海·第四卷:中國科學技術出版社,2002
  • 3.    王開榮,楊天地.應用數值分析:高等教育出版社,2010.07