Toeplitz-like preconditioner for linear systems from spatial fractional diffusion equations

  • سال انتشار: 1400
  • محل انتشار: مجله ایرانی آنالیز عددی و بهینه سازی، دوره: 11، شماره: 1
  • کد COI اختصاصی: JR_IJNAO-11-1_005
  • زبان مقاله: انگلیسی
  • تعداد مشاهده: 243
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

N. Akhoundi

School of mathematics and computer science, Damghan university, Damghan, Iran.

چکیده

‎The article deals with constructing Toeplitz-like preconditioner for linear systems arising from finite difference discretization of the spatial fractional diffusion equations‎. ‎The coefficient matrices of these linear systems have an $S+L$ structure‎, ‎where $S$ is a symmetric positive definite (SPD) matrix and $L$ satisfies $\mbox{rank}(L)\leq 2$‎. ‎We introduce an approximation for the SPD part $S$‎, ‎which is called $P_S$‎, ‎and then we show that the preconditioner $P=P_S+L$ has the Toeplitz-like structure and its displacement rank is 6‎.  ‎The analysis shows that the eigenvalues of the corresponding preconditioned matrix are clustered around 1. Numerical experiments exhibit that the Toeplitz-like preconditioner can significantly improve the convergence properties of the applied iteration method.

کلیدواژه ها

Fractional diffusion equation, Toeplitz-like matrix, Krylov subspace methods, PGMRES

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.