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SOR法 : ウィキペディア日本語版
SOR法
SOR法(、逐次加速緩和法)とは
n連立一次方程式A\boldsymbol=\boldsymbol
反復法で解く手法の一つであり、
ガウス=ザイデル法に加速パラメータ\omegaを導入してその修正量を拡大することで、
更なる加速を図った手法である。
==反復のスキーム==
n正方行列Aは、上三角行列U
三角行列L対角行列Dの和に分離すると、

A=L+D+U

と書ける。
非対角成分に相当する項をすべて右辺に移項し、すべての量x_1,x_2,\ldots,x_n
各段階で得られている最新のデータを代入するようにする(ガウス=ザイデル法)。こうして計算された値を\boldsymbol^
とすると、\tilde_i^は次の形となる。

\tilde_i^ = \frac \left( b_i-\sum_^ a_x_j^-\sum_^n a_x_j^ \right)

この値を次段でそのまま採用せずに、ガウス=ザイデル法で本来修正される量\tilde_i^-x_i^に1より大きい
加速パラメータ\omegaを乗じてこの修正量を拡大し、これを前段の近似値x_i^に加えることで、新たな値は

x_i^ = x_i^ + \omega \left( \tilde_i^-x_i^ \right)

とできる。ただし、桁落ちを防ぐ観点からこの式の通り計算するのではなく、

x_i^ = (1-\omega)x_i^ + \omega\tilde_i^

として計算するか、または本節の最後に書かれた式を用いるのがよい。
この漸化式を、上のA=L+D+Uを用いて行列で表現すると、

\Biggl\\begin
\boldsymbol^ &=& D^ \left( \boldsymbol-L\boldsymbol^-U\boldsymbol^ \right) \\
\boldsymbol^ &=& \boldsymbol^+\omega \left( \boldsymbol^-\boldsymbol^ \right)
\end

となり、この2式から\boldsymbol^を消去することで、次式が得られる。

\boldsymbol^ = \left( I+\omega D^L \right)^ \left\ \boldsymbol^
+\omega \left( D+\omega L \right)^\boldsymbol

上式における\boldsymbol^の係数

M_=\left( I+\omega D^L \right)^ \left\
を反復行列という。
実際の数値計算においては、これを各成分について表した下の式が用いられる。

x_i^ = x_i^ + \omega\frac \left( b_i-\sum_^ a_x_j^-\sum_^n a_x_j^ \right)


抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア(Wikipedia)
ウィキペディアで「SOR法」の詳細全文を読む



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