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鬆弛法
鎖定
- 中文名
- 鬆弛法
- 外文名
- relaxation method
- 相關概念
- 鬆弛因子
- 分 類
- 超鬆弛法(SOR法)、低鬆弛法
- 領 域
- 數值分析
- 學 科
- 數學
鬆弛法簡介
鬆弛法是一種加速迭代方法,對於數值計算各種問題所採用的迭代法,均可起到加速收斂的作用。
此法產生於20世紀30年代,是基於變分思想的一種方法。其思想可描述如下: 假定把無重量的彈性弦拉成水平,然後在弦的一些點上加上負載,同時在每點上用與負載一樣大的力向上拉,此時弦依然處於平衡狀態,不產生彈性力,也沒有位移。有規則地逐漸減小各點向上的拉力,位移與彈性力也隨之產生,當各負載點向上的拉力減至零時,弦即處於鬆弛狀態,最終得到各負載點的位移。拉力減小的過程,就是逐步逼近鬆弛狀態的過程,鬆弛法由此得名。
[1]
鬆弛法定義
設線性代數方程組為
。雅可比迭代和高斯-賽德爾迭代,在滿足收斂的充分條件時,儘管迭代過程是收斂的,但還存在收斂速度的問題。如果迭代法的收斂速度很慢,則會使計算的工作量過大。這時就必須尋求加速的方法。下面介紹的線性加速收斂的方法稱為鬆弛法。
[2]
綜合以上過程,可以得到如下的迭代格式:
鬆弛法矩陣形式
設線性代數方程組為
。記
的對角線元素所成的對角矩陣為
,
,
和
分別為
的下三角形和上三角形矩陣,則
,故迭代格式也寫為矩陣形式:
鬆弛法收斂性
迭代格式的矩陣形式可寫成
由此可得收斂的一個充分條件為