已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Are Sketch-and-Precondition Least Squares Solvers Numerically Stable?

先决条件 素描 数学 最小二乘函数近似 应用数学 域代数上的 牙石(牙科) 算法 统计 纯数学 计算机科学 医学 牙科 估计员 程序设计语言
作者
Maike Meier,Yuji Nakatsukasa,Alex Townsend,Marcus Webb
出处
期刊:SIAM Journal on Matrix Analysis and Applications [Society for Industrial and Applied Mathematics]
卷期号:45 (2): 905-929 被引量:5
标识
DOI:10.1137/23m1551973
摘要

.Sketch-and-precondition techniques are efficient and popular for solving large least squares (LS) problems of the form \(Ax=b\) with \(A\in \mathbb{R}^{m\times n}\) and \(m\gg n\). This is where \(A\) is "sketched" to a smaller matrix \(SA\) with \(S\in \mathbb{R}^{\lceil cn\rceil \times m}\) for some constant \(c\gt 1\) before an iterative LS solver computes the solution to \(Ax=b\) with a right preconditioner \(P\), where \(P\) is constructed from \(SA\). Prominent sketch-and-precondition LS solvers are Blendenpik and LSRN. We show that the sketch-and-precondition technique in its most commonly used form is not numerically stable for ill-conditioned LS problems. For provable and practical backward stability and optimal residuals, we suggest using an unpreconditioned iterative LS solver on \((AP)z=b\) with \(x=Pz\). Provided the condition number of \(A\) is smaller than the reciprocal of the unit roundoff, we show that this modification ensures that the computed solution has a backward error comparable to the iterative LS solver applied to a well-conditioned matrix. Using smoothed analysis, we model floating-point rounding errors to argue that our modification is expected to compute a backward stable solution even for arbitrarily ill-conditioned LS problems. Additionally, we provide experimental evidence that using the sketch-and-solve solution as a starting vector in sketch-and-precondition algorithms (as suggested by Rokhlin and Tygert in 2008) should be highly preferred over the zero vector. The initialization often results in much more accurate solutions—albeit not always backward stable ones.Keywordsleast squaresnumerical stabilitysketchingpreconditionerMSC codes65F1065F20
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
1秒前
3秒前
liu发布了新的文献求助10
4秒前
无风发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
干净的草丛完成签到,获得积分10
6秒前
丘比特应助李新颖采纳,获得10
10秒前
12秒前
liu关闭了liu文献求助
13秒前
tata1945完成签到,获得积分10
17秒前
富贵发布了新的文献求助10
17秒前
负责从丹发布了新的文献求助10
18秒前
胡侃完成签到 ,获得积分10
18秒前
20秒前
21秒前
JamesPei应助anyilin采纳,获得10
22秒前
Vincent完成签到 ,获得积分10
23秒前
科科发布了新的文献求助10
25秒前
李新颖发布了新的文献求助10
26秒前
zlc完成签到,获得积分10
28秒前
Serein完成签到,获得积分10
28秒前
浮游应助漂亮糖豆采纳,获得10
30秒前
伊莎贝儿完成签到 ,获得积分10
31秒前
萍萍完成签到 ,获得积分10
31秒前
backlight完成签到 ,获得积分10
35秒前
37秒前
CCsouljump完成签到 ,获得积分10
37秒前
allshestar完成签到 ,获得积分0
41秒前
乐乐宝完成签到,获得积分10
42秒前
anyilin发布了新的文献求助10
43秒前
44秒前
46秒前
舒适尔容发布了新的文献求助20
48秒前
小琦关注了科研通微信公众号
50秒前
51秒前
51秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
51秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
51秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
51秒前
高分求助中
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Cardiopulmonary Bypass and Mechanical Support: Principles and Practice, Fifth Edition 400
Circular Polar Constellations Providing Continuous Single or Multiple Coverage Above a Specified Latitude 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
Probability and Stochastic Processes 333
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6750980
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8480070
关于积分的说明 18084081
捐赠科研通 6027372
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3006696
邀请新用户注册赠送积分活动 1983575
关于科研通互助平台的介绍 1952276