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大規模線形方程式の数値解法のための合理的な前処理技法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 25390145
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 計算科学
研究機関東京電機大学 (2015-2016)
東京大学 (2013-2014)

研究代表者

伊藤 祥司  東京電機大学, 理工学部, 研究員 (70333482)

連携研究者 杉原 正顯  青山学院大学, 理工学部, 教授 (80154483)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード大規模行列計算 / クリロフ部分空間法 / 前処理系 / 双ランチョス / 数理工学 / 応用数学 / 解析・評価 / クリロフ部分空間
研究成果の概要

本研究では大規模線形方程式の数値求解において重要な前処理(線形方程式が良条件となるような求解アルゴリズムの構築方法であり求解性能改善が期待される)に関する分析を実施した.特に双ランチョス型解法(線形方程式に対する双対系が構成される解法)の基本でもあるCGS法の前処理付きアルゴリズム(PCGS)を取り上げ,その改善版と従来版とを比較分析し,新たな知見として以下の事柄が確認された:我々が提案した改善版PCGSは左前処理系に準じ,従来の典型的な2種類のアルゴリズムの各々の長所を有する.双ランチョス型の前処理付きアルゴリズムでは,前処理系の方向は双対系の初期残差ベクトルの構成と設定により切り替わる.

報告書

(5件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うちオープンアクセス 3件、 査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] The structure of the Krylov subspace in various preconditioned CGS algorithms2016

    • 著者名/発表者名
      Shoji Itoh, Masaaki Sugihara
    • 雑誌名

      arXiv

      巻: 1603 ページ: 1-21

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] The structure of the polynomials in preconditioned BiCG algorithms and the switching direction of preconditioned systems2016

    • 著者名/発表者名
      Shoji Itoh, Masaaki Sugihara
    • 雑誌名

      arXiv

      巻: 1603 ページ: 1-21

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Formulation of a preconditioned algorithm for the conjugate gradient squared method in accordance with its logical structure2015

    • 著者名/発表者名
      Shoji Itoh, Masaaki Sugihara
    • 雑誌名

      Applied Mathematics

      巻: 6 号: 08 ページ: 1389-1406

    • DOI

      10.4236/am.2015.68131

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 双ランチョス解法の初期シャドウ残差ベクトルによる前処理系の切り替え2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤祥司,杉原正顯
    • 学会等名
      応用解析研究会~可積分系から計算数学まで~
    • 発表場所
      天満研修センター(大阪市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 大規模線形方程式に対する求解アルゴリズムの体系的性能評価手法について2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤祥司
    • 学会等名
      電気通信大学 数値解析・HPC セミナー(第1 回)
    • 発表場所
      電気通信大学(調布市)
    • 年月日
      2015-07-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 線形方程式向き双ランチョス系統の前処理付きアルゴリズムに対する初期シャドウ残差ベクトルの構成方法について2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤祥司,杉原正顯
    • 学会等名
      日本応用数理学会2014 年度年会
    • 発表場所
      政策研究大学院大学(東京都港区)
    • 年月日
      2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 様々な前処理付きCGS に対する分析とそれに基づく新アルゴリズムの提案2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤祥司,杉原正顯
    • 学会等名
      2014 年並列/分散/協調処理に関する『新潟』サマー・ワークショップ(SWoPP 新潟2014)
    • 発表場所
      朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2014-07-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 前処理付きBiCGに対する初期シャドウ残差ベクトルの構成方法と前処理系の切り替えについて

    • 著者名/発表者名
      伊藤祥司,杉原正顯
    • 学会等名
      日本応用数理学会2013年度年会
    • 発表場所
      アクロス福岡(福岡市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] SESNA

    • URL

      http://sesna.jp

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
  • [備考] 数値計算アルゴリズムの体系的性能評価

    • URL

      http://sesna.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 数値計算アルゴリズムの体系的性能評価

    • URL

      http://sesna.jp/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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