izpis_h1_title_alt

Analysis of eigenvalue condition numbers for a class of randomized numerical methods for singular matrix pencils
ID Kressner, Daniel (Avtor), ID Plestenjak, Bor (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (643,79 KB)
MD5: 17758642606697F13B77DFA5F65651A6
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://link.springer.com/article/10.1007/s10543-024-01033-w Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
The numerical solution of the generalized eigenvalue problem for a singular matrix pencil is challenging due to the discontinuity of its eigenvalues. Classically, such problems are addressed by first extracting the regular part through the staircase form and then applying a standard solver, such as the QZ algorithm, to that regular part. Recently, several novel approaches have been proposed to transform the singular pencil into a regular pencil by relatively simple randomized modifications. In this work, we analyze three such methods by Hochstenbach, Mehl, and Plestenjak that modify, project, or augment the pencil using random matrices. All three methods rely on the normal rank and do not alter the finite eigenvalues of the original pencil. We show that the eigenvalue condition numbers of the transformed pencils are unlikely to be much larger than the $\delta$-weak eigenvalue condition numbers, introduced by Lotz and Noferini, of the original pencil. This not only indicates favorable numerical stability but also reconfirms that these condition numbers are a reliable criterion for detecting simple finite eigenvalues. We also provide evidence that, from a numerical stability perspective, the use of complex instead of real random matrices is preferable even for real singular matrix pencils and real eigenvalues. As a side result, we provide sharp left tail bounds for a product of two independent random variables distributed with the generalized beta distribution of the first kind or Kumaraswamy distribution.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:singular pencil, singular generalized eigenvalue problem, eigenvalue condition number, randomized numerical method, random matrices
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FMF - Fakulteta za matematiko in fiziko
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2024
Št. strani:27 str.
Številčenje:Vol. 64, iss. 3, art. 32
PID:20.500.12556/RUL-160120 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:519.6
ISSN pri članku:0006-3835
DOI:10.1007/s10543-024-01033-w Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:204416003 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:21.08.2024
Število ogledov:182
Število prenosov:17
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:BIT numerical mathematics
Skrajšan naslov:BIT
Založnik:Springer Nature, BIT Foundation
ISSN:0006-3835
COBISS.SI-ID:25103872 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
Opis:To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:singularni šop, singularni posplošeni problem lastnih vrednosti, pogojenostno število lastne vrednosti, verjetnostna numerična metoda, naključne matrike

Projekti

Financer:SNSF - Swiss National Science Foundation
Program financ.:Projects
Številka projekta:192049
Naslov:Probabilistic methods for joint and singular eigenvalue problems

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:N1-0154
Naslov:Verjetnostne metode za skupne in singularne probleme lastnih vrednosti

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P1-0294
Naslov:Računsko intenzivne metode v teoretičnem računalništvu, diskretni matematiki, kombinatorični optimizaciji ter numerični analizi in algebri z uporabo v naravoslovju in družboslovju

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj