Rigorous Quantitative Analysis of Multigrid, I. Constant Coefficients Two-Level Cycle with $L_2 $-Norm

多重网格法 数学 偏微分方程 离散化 分段 应用数学 规范(哲学) 常系数 趋同(经济学) 椭圆偏微分方程 常量(计算机编程) 数学分析 计算机科学 经济 经济增长 程序设计语言 法学 政治学
作者
Achi Brandt
出处
期刊:SIAM Journal on Numerical Analysis [Society for Industrial and Applied Mathematics]
卷期号:31 (6): 1695-1730 被引量:143
标识
DOI:10.1137/0731087
摘要

Exact numerical convergence factors for any multigrid cycle can be predicted by local mode (Fourier) analysis. For general linear elliptic partial differential equation (PDE) systems with piecewise smooth coefficients in general domains discretized by uniform grids, it is proved that, in the limit of small meshsizes, these predicted factors are indeed obtained, provided the cycle is supplemented with a proper processing at and near the boundaries. That processing, it is proved, costs negligible extra computer work. Apart from mode analysis, a coarse grid approximation (CGA) condition is introduced which is both necessary and sufficient for the multigrid algorithm to work properly. The present part studies the $L_2 $ convergence in one cycle for equations with constant coefficients. In the sequel [Brandt, Rigorous quantitative analysis of multigrid, II: Extensions and practical implications, manuscript] extensions are discussed to many cycles (asymptotic convergence), to more levels with arbitrary cycle types (V, W, etc.), and to full multigrid (FMG) algorithms. Various error norms and their relations to the orders of the intergrid transfer operators are analyzed. Global mode analysis, required to supplement the local analysis in various border cases, is developed and partial relaxation sweeps are systematically introduced into both analysis and practice.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Jun发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
香蕉觅云应助小y采纳,获得10
4秒前
蒋羊羊完成签到 ,获得积分20
4秒前
奶茶电竞精神完成签到 ,获得积分10
4秒前
Xuan完成签到,获得积分10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
落后的冬寒完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
优美紫槐发布了新的文献求助10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
9秒前
蒋鹏煊完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
PQ完成签到,获得积分10
10秒前
汉堡包应助哈哈镜阿姐采纳,获得10
11秒前
优美紫槐发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
小白发布了新的文献求助30
13秒前
丘比特应助zhao采纳,获得10
13秒前
213435完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
张雪瑞完成签到,获得积分10
16秒前
Yuanyuan发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
18秒前
tls完成签到,获得积分10
18秒前
书起洛阳发布了新的文献求助10
18秒前
优美紫槐发布了新的文献求助10
19秒前
fukein完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
21秒前
slayer完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
21秒前
22秒前
April发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5729178
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5316755
关于积分的说明 15316050
捐赠科研通 4876196
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2619280
邀请新用户注册赠送积分活动 1568848
关于科研通互助平台的介绍 1525338