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Prüfungsprotokoll

Hauptdiplomprüfung Mathematik

Fach: Numerik I
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Fragenkatalog:
Welches Relaxationsverfahren kennen Sie?

JOR-Verfahren mit

Voraussetzung:
Element Mn (R) mit diag (A) = I ist regulär.

Zerlegung:
A = M – N mit
M = (1/omega) • I,
N = ((1/omega) – 1) • I + J 1     mit omega Element R \ {0}

Iteration:
x (0) Element R n,
x (k+1) = J omega • x (k) + b,   wobei

JOR-Matrix J omega = (1 – omega) • I + J 1 und

optimaler Relaxationsfaktor omega 0 ist dann:

Falls (Jomega 0kleinergleich (Jomega)   für alle R \ {0} mit rho (Jomega) < 1 gilt.

Explizit:
Für symetrisches und positiv-definites A = I – J Element Mn (R) mit den Eigenwerten
0 < lambda 1 kleinergleich lambda 2 kleinergleich … kleinergleich lambda n ist

omega 0 = 2 / (lambda 1 + lambda n)

der optimale Relaxationsfaktor des JOR-Verfahrens, und es gilt:

rho (J omega) = ((lambdan – lambda1) / (lambda1 + lambdan)) < 1

Konvergenz:
Für symetrisches und positiv-definites A = I – J Element Mn (R) mit den Eigenwerten
0 < lambda1 kleinergleich lambda2 kleinergleich … kleinergleich lambdan konvergiert das JOR-Verfahren für alle omega Element R mit

0 < omega < 2/lambdan   gegen die Lösung von Ax = b.

Lemma von Kahan: Was folgt für omega daraus?   Dass es aus dem Intervall (0, 2) sein muss.

 

Wie sieht es bei mehrdimensionalen Gleichungssystemen aus? Da stand ich auf dem Schlauch und wusste nicht, was gemeint war.

 

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© 2000 Maria Oelinger
cand. math.
Prüfungsprotokoll Letzte Änderung: 27.10.2000
address: http://www.oelinger.de/maria/numerik/protokoll_3.htm