MATLAB函数及应用
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47.pcg函数

在MATLAB中,提供了pcg函数实现预处理共轭梯度法。函数的语法格式为:

x=pcg(A,b):对x对线性方程组A∗x=b求解。n×n系数矩阵A必须是对称正定矩阵,还应当是大型稀疏矩阵。列向量b必须具有长度n。还可以将A指定为函数句柄afun,这样afun(x)将返回A∗x。

如果pcg收敛,则会显示一条有关该结果的消息。如果pcg无法在达到最大迭代次数后收敛或出于任何原因暂停,则会输出一条显示相对残差norm(b-A∗x)/norm(b)以及该方法停止或失败时所达到的迭代数的警告消息。

pcg(A,b,tol):指定该方法的容差。如果tol为[],pcg使用默认值1e-6。

pcg(A,b,tol,maxit):指定最大迭代次数。如果maxit为[],pcg使用默认值min(n,20)。

pcg(A,b,tol,maxit,M)和pcg(A,b,tol,maxit,M1,M2):使用对称正定预设子条件M或M=M1∗M2,并高效求解关于x的方程组inv(M)∗A∗x=inv(M)∗b。如果M为[],pcg不会应用预设子条件。M可以是函数句柄mfun,这样,mfun(x)返回M\x。

pcg(A,b,tol,maxit,M1,M2,x0):指定初始估计值。如果x0为[],pcg使用默认值(即全部为零的向量)。

[x,flag]=pcg(A,b,…):也返回一个收敛标志,其取值及含义见表1-1。

如果flag不为0,返回的解x具有在所有迭代中最小的范数残差。如果指定flag输出,则不会显示消息。

[x,flag,relres]=pcg(A,b,…):还返回相对残差norm(b-A∗x)/norm(b)。如果flag为0,relres≤tol。

[x,flag,relres,iter]=pcg(A,b,…):还返回计算x时所达到的迭代数,其中0≤iter≤maxit。

[x,flag,relres,iter,resvec]=pcg(A,b,…):还返回每次迭代中的残差范数的向量(包括norm(b-A∗x0))。