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Computing low-rank approximations of the Fréchet derivative of a matrix function using Krylov subspace methods
Numerical Linear Algebra with Applications ( IF 4.3 ) Pub Date : 2021-06-14 , DOI: 10.1002/nla.2401 Peter Kandolf 1 , Antti Koskela 2 , Samuel D. Relton 3 , Marcel Schweitzer 4
Numerical Linear Algebra with Applications ( IF 4.3 ) Pub Date : 2021-06-14 , DOI: 10.1002/nla.2401 Peter Kandolf 1 , Antti Koskela 2 , Samuel D. Relton 3 , Marcel Schweitzer 4
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The Fréchet derivative of the matrix function plays an important role in many different applications, including condition number estimation and network analysis. We present several different Krylov subspace methods for computing low-rank approximations of when the direction term is of rank one (which can easily be extended to general low rank). We analyze the convergence of the resulting methods both in the Hermitian and non-Hermitian case. In a number of numerical tests, both including matrices from benchmark collections and from real-world applications, we demonstrate and compare the accuracy and efficiency of the proposed methods.
中文翻译:
使用 Krylov 子空间方法计算矩阵函数的 Fréchet 导数的低秩近似
Fréchet 导数 矩阵函数的 在许多不同的应用中扮演着重要的角色,包括条件数估计和网络分析。我们提出了几种不同的 Krylov 子空间方法来计算 当方向项 等级为 1(可以很容易地扩展到一般的低等级)。我们分析了 Hermitian 和非 Hermitian 情况下所得方法的收敛性。在许多数值测试中,包括来自基准集合和实际应用的矩阵,我们展示并比较了所提出方法的准确性和效率。
更新日期:2021-06-14
中文翻译:
使用 Krylov 子空间方法计算矩阵函数的 Fréchet 导数的低秩近似
Fréchet 导数 矩阵函数的 在许多不同的应用中扮演着重要的角色,包括条件数估计和网络分析。我们提出了几种不同的 Krylov 子空间方法来计算 当方向项 等级为 1(可以很容易地扩展到一般的低等级)。我们分析了 Hermitian 和非 Hermitian 情况下所得方法的收敛性。在许多数值测试中,包括来自基准集合和实际应用的矩阵,我们展示并比较了所提出方法的准确性和效率。