Numerische Lineare Algebra SS 2005

Veranstaltungstermine/Dozent:
Vorlesung:Di 10-12 in MA 649
Übung: Mi 14-16 in MA 651 (Beginn: 27.4.2005, danach alle 14 Tage)
Dozent und Übungsleiter: Christian Mehl
 
Vorkenntnisse:
  • Grundkenntnisse in Linearer Algebra (z.B. entsprechend den Veranstaltungen Lineare Algebra I/II im Grundstudium)
  • Grundkenntnisse in Numerischer Mathematik (z.B. entsprechend der Veranstaltung Einführung in die Numerische Mathematik im Grundstudium)
 
Fortsetzung:
Im WS 2005/06 wird es eine 2stündige Vorlesung zum Thema Verallgemeinerte und polynomielle Eigenwertprobleme geben. Geplante Inhalte:
  • Theorie von Matrixbüscheln, d.h. Ausdrücken der Form λE-A;
  • Verallgemeinerte Eigenwertprobleme, d.h. suchen von Paaren (λ,x) mit Ax=λEx;
  • Theorie von Matrixpolynomen, d.h. Polynome P(λ) mit Matrizen als Koeffizienten;
  • polynomielle Eigenwertprobleme, d.h. suchen von Paaren (λ,x) mit P(λ)x=0;
  • Hamiltonische und symplektische Eigenwertprobleme.
Weitere Einzelheiten bald an dieser Stelle!
 
Inhalt der Veranstaltung:
  • Theoretische Grundlagen der orthogonalen Iteration
  • Konvergenz des QR-Algorithmus
  • Spezielle Verfahren für symmetrische Eigenwertprobleme
  • große Eigenwertprobleme: Krylovraummethoden (Lanczos- und Arnoldi-Verfahren), Jacobi-Davidson-Verfahren
  • Lösung großer Gleichungssysteme: iterative Verfahren (Krylovraummethoden), Vorkonditionierung
 
Übungsblätter:
Ausgabe der Übungsblätter jeweils dienstags in der Vorlesung
Nr.AusgabeDateien im pdf-Format
1.19.4.2005uebung1.pdf
2.3.5.2005uebung2.pdf
3.24.5.2005uebung3.pdf
4.31.5.2005uebung4.pdf
5.31.5.2005uebung5.pdf
6.28.6.2005uebung6.pdf
 
Skript:
Lars Putzig hat eine Vorlesungsmitschrift angefertigt, aus der hier langsam aber sicher ein Skript entstanden ist. Zum Download angeboten werden das Kapitel 4, sowie das Gesamtskript:
kapitel4.pdf (147k)
skript.pdf (380k)
 
Folien zur Vorlesung:
 
Literatur zur Vorlesung:
Die Vorlesung orientiert sich teilweise an folgenden Monographien:
  • G. Golub, C. Van Loan. Matrix computations. Baltimore 1996.
  • Y. Saad. Numerical methods for large eigenvalue problems. Manchester, 1992.
  • L. Trefethen, D. Bau. Numerical linear algebra. Philadelphia, 1997.
  • D. Watkins. Fundamentals of matrix computations. New York, 2002.
Folgende weitere Werke sind zum Nachschlagen zu empfehlen:
  • W. Bunse, A. Bunse-Gerstner. Numerische Lineare Algebra. Stuttgart, 1985.
  • J. Demmel. Applied numerical linear algebra. Philadelphia, 1997.
  • N.J. Higham. Accuracy and stability of numerical algorithms. Philadelphia, 2002.
  • A. Meister. Numerik linearer Gleichungssysteme. Braunschweig, 1999.
  • G.W. Stewart. Matrix algorithms. Philadelphia, 1998-2001, 2 Bände.
  • G.W. Stewart, J.G Sun. Matrix perturbation theory. Boston, 1990.
 

Impressum Christian Mehl 31.5.2005