On algebraic aggregation methods in additive preconditioning

Algebraische Aggregations Methoden für additive Vorkonditionierer

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:20-opus-56541
  • In the following dissertation we consider three preconditioners of algebraic multigrid type, though they are defined for arbitrary prolongation and restriction operators, we consider them in more detail for the aggregation method. The strengthened Cauchy-Schwarz inequality and the resulting angle between the spaces will be our main interests. In this context we will introduce some modifications. For the problem of the one-dimensional convection we obtain perfect theoretical results. Although this is not the case for more complex problems, theIn the following dissertation we consider three preconditioners of algebraic multigrid type, though they are defined for arbitrary prolongation and restriction operators, we consider them in more detail for the aggregation method. The strengthened Cauchy-Schwarz inequality and the resulting angle between the spaces will be our main interests. In this context we will introduce some modifications. For the problem of the one-dimensional convection we obtain perfect theoretical results. Although this is not the case for more complex problems, the numerical results we present will show that the modifications are also useful in these situation. Additionally, we will consider a symmetric problem in the energy norm and present a simple rule for algebraic aggregation.show moreshow less
  • In der vorliegenden Dissertation untersuchen wir drei Vorkonditionierer, die alle zur Klasse der additiven Mehrgittermethoden gehören. Wir definieren diese zuerst für beliebige Prolongations- und Restriktionsoperatoren, betrachten sie dann anschließend aber detaillierter für den Fall, dass diese Operatoren aus der Methode der algebraic aggregation kommen. Unser Hauptaugenmerk legen wir dann auf die verschärfte Cauchy-Schwarz Ungleichung, bzw. die Winkel, die zwischen den Räumen entstehen. Dafür führen wir einige Modifikationen ein. Für dasIn der vorliegenden Dissertation untersuchen wir drei Vorkonditionierer, die alle zur Klasse der additiven Mehrgittermethoden gehören. Wir definieren diese zuerst für beliebige Prolongations- und Restriktionsoperatoren, betrachten sie dann anschließend aber detaillierter für den Fall, dass diese Operatoren aus der Methode der algebraic aggregation kommen. Unser Hauptaugenmerk legen wir dann auf die verschärfte Cauchy-Schwarz Ungleichung, bzw. die Winkel, die zwischen den Räumen entstehen. Dafür führen wir einige Modifikationen ein. Für das Problem der eindimensionalen Konvektion erhalten wir ein perfektes Resultat. Für komplexere System (insbesondere solche mit einem elliptischen Anteil) ist dies nicht der Fall. Trotzdem zeigen die numerischen Resultate, dass die von uns eingeführten Modifikationen auch in diesem Fall nützlich sind. Zusätzlich betrachten wir ein symmetrisches Problem in der Energie Norm. Dabei erhalten wir eine einfache Regel für die algebraic aggregation.show moreshow less

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Metadaten
Author: Michael Tichy
URN:urn:nbn:de:bvb:20-opus-56541
Document Type:Doctoral Thesis
Granting Institution:Universität Würzburg, Fakultät für Mathematik und Informatik
Faculties:Fakultät für Mathematik und Informatik / Institut für Mathematik
Date of final exam:2011/05/06
Language:English
Year of Completion:2011
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 51 Mathematik / 510 Mathematik
GND Keyword:Präkonditionierung; Mehrgitterverfahren; Aggregation
Tag:Kondition <Mathematik>; Mehrgitter; Partielle Differentialgleichung; Vorkonditionierer; algebraische Aggregation; black box
algebraic aggregation; black box; multigrid; preconditioning
MSC-Classification:65-XX NUMERICAL ANALYSIS / 65Fxx Numerical linear algebra / 65F10 Iterative methods for linear systems [See also 65N22]
65-XX NUMERICAL ANALYSIS / 65Fxx Numerical linear algebra / 65F35 Matrix norms, conditioning, scaling [See also 15A12, 15A60]
65-XX NUMERICAL ANALYSIS / 65Fxx Numerical linear algebra / 65F50 Sparse matrices
65-XX NUMERICAL ANALYSIS / 65Nxx Partial differential equations, boundary value problems / 65N12 Stability and convergence of numerical methods
65-XX NUMERICAL ANALYSIS / 65Nxx Partial differential equations, boundary value problems / 65N55 Multigrid methods; domain decomposition
Release Date:2011/05/12
Advisor:Prof. Dr. Manfred Dobrowolski
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht