Tecniche di precondizionamento per grandi sistemi lineari

Prof. Michele Benzi
Department of Mathematics and Computer Science, Emory University, Atlanta (U.S.A.)

 25 – 28 Luglio 2005, Dipartimento di Matematica, Universita' di Bari   
   Calendario seminari:
 25/07/05 ore 16:00 aula XIII: Preliminari: metodi diretti e iterativi classici,
 26/07/05 ore 10:00 aula XIII: Metodi di tipo Krylov e precondizionemanto,
 26/07/05 ore 16:00 aula XIII: Precondizionatori algebrici per matrici sparse generali I
 27/07/05 ore 10:00 aula XIII: Precondizionatori algebrici per matrici sparse generali II,
 27/07/05 ore 16:00 aula XIII: Precondizionatori algebrici per matrici sparse generali III,
 28/07/05 ore 16:00 aula XIII: Precondizionatori funzionali per problemi ai limiti.  
 
   Programma:
 1. Preliminari
 1.1 Richiami di Teoria delle Matrici
 1.2 Metodi diretti (fattorizzazione LU e di Cholesky)
 1.3 I metodi iterativi classici (Jacobi, Gauss-Seidel,
 SOR, SSOR, Cimmino, Kaczmarz; varianti a blocchi)
 2. Metodi di tipo Krylov
 2.1 Sottospazi di Krylov
 2.2 Metodi "ottimali" per matrici simmetriche (CG, MINRES) e nonsimmetriche (GMRES), Teorema di Faber-Manteuffel (cenni)
 2.3 Altri metodi per sistemi nonsimmetrici (QMR, BiCGSTAB)
 2.4 Osservazioni sulle proprieta` di convergenza dei metodi
 3. Precondizionatori algebrici per matrici sparse generali
 3.1 Generalita` sul precondizionamento
 3.2 Fattorizzazione di Cholesky incompleta
 3.3 Fattorizzazione LU incompleta (ILU(0), ILU(k), ILUT)
 3.4 Varianti a blocchi
 3.5 Questioni di esistenza e stabilita`
 3.6 Tecniche di riordinamento (Red/Black, RCM, MD, GND…)
 3.7 Precondizionatori polinomiali
 3.8 Inverse approssimate: SPAI e AINV
 3.9 Varianti multilivello
 3.10 Sistemi simmetrici indefiniti
 3.11 Tecniche di precondizionamento per matrici complesse
 3.12 Software
 4. Alcuni precondizionatori funzionali per problemi ai limiti
 4.1 Metodi tipo Schwarz e multigrid per problemi ellittici
 4.2 Alcune tecniche di precondizionamento in fluidodinamica
   Bibliografia:
 [1] M. Benzi, "Preconditioning techniques for large linear systems: A survey", J. Comput. Physics, 182 (2002), pp. 418-477.
 [2] M. Benzi, G. H. Golub and J. Liesen, "Numerical solution of saddle point problems", Acta Numerica, 14 (2005), pp. 1-137.
 [3] A. Greenbaum, "Iterative Methods for Solving Linear Systems", SIAM, Philadelphia, PA, 1997.
 [4] Y. Saad, "Iterative Methods for Sparse Linear Systems (2nd Edition)", SIAM, Philadelphia, 2003.