Numerical solution of saddle point problems

Lecture Register

Academic year 2023/2024
Lecturer Michele Benzi

Lecture

  • 19 Mar 2024 (2h 00m)

    Michele Benzi - Course (teaching activity) - Both face to face and online

    Introduzione al corso. Motivazione ed esempi. Primi risultati di esistenza e unicita` per problemi di punto sella nel caso "base".

  • 26 Mar 2024 (2h 00m)

    Michele Benzi - Course (teaching activity) - Face to face

    Ancora sulla risolubilita` di problemi ti tipo SP. Il caso in cui il blocco (1,1) e` singolare. Fattorizzazioni a blocchi LU e UL. Esempi: problemi di ninimi quadrati, anche pesati e con vincoli di uguaglianza; problemi ellittici del II ordine in forma mista. Matrici nonsimmetriche ma con parte simmetrica definita positiva. Le equazioni di Navier-Stokes incomprimibili (caso stazionario) e il problema di Oseen. Discretizzazione delle equazioni di Maxwell nel caso "time-harmonic" come esempio di problema SP in cui il blocco (1,1) ha nullita` massimale.

  • 28 Mar 2024 (2h 00m)

    Michele Benzi - Course (teaching activity) - Both face to face and online

    L'inversa di una matrice SP (formule esplicite). Il caso in cui il blocco (1,1) e` massimalmente singolare. Matrici quasidefinite positive, fattorizzazione Cholesky-like. Proprieta` spettrali. Limitazioni sullo spettro di matrici SP, casi particolari (discretizzazioni di PDE). Matrici SP in forma nonsimmetrica: condizioni per la diagonalizzablita` con spettro reale (G-simmetria con G SPD). Matrici pseudosimmetriche.

  • 09 Apr 2024 (2h 00m)

    Michele Benzi - Course (teaching activity) - Face to face

    Introduzione ai metodi di risoluzione di sistemi in forma SP. Metodi diretti a blocchi. Complemento di Schur. Il metodo dello spazio nullo. Determinazione di una base del kernel della matrice di incidenza di un grafo col metodo dei cicli chiusi di Kirchhoff.

  • 11 Apr 2024 (2h 00m)

    Michele Benzi - Course (teaching activity) - Both face to face and online

    Richiami sui metodi iterativi stazionari. Il metodo di Uzawa per i sistemi di tipo SP. Analisi della convergenza. Il metodo di Arrow-Hurwicz. Lagrangiana aumentata e metodo dei moltiplicatori.

  • 16 Apr 2024 (2h 00m)

    Michele Benzi - Course (teaching activity) - Face to face

    Analisi della convergenza del metodo dei moltiplicatori. Condizionamento del sistema. Il metodo HSS (Hermitian/skew-Hermitian splitting). Introduzione ai metodi di Krylov.

  • 18 Apr 2024 (2h 00m)

    Michele Benzi - Course (teaching activity) - Face to face

    Metodi di Krylov per sistemi lineari: ottimalita` delle approssimazioni per metodi di tipo Galerkin e Petrov-Galerkin (es: CG e MinRes). Analisi della convergenza nel caso di matrici Hermitiane e nel caso di matrici diagonalizzabili. Teorema di Greenbaum-Ptak-Strakos. Il bound di Elman per matrici con parte Hermitiana definita positiva.

  • 23 Apr 2024 (2h 00m)

    Michele Benzi - Course (teaching activity) - Face to face

    Il metodo GMRES. Relazioni di Arnoldi ed espressione del residuo. Restarting. GMRES precondizionato. Flexible GMRES. Precondizionatori ideali (diagonali e triangolari a blocchi) per sistemi di tipo SP. Equivalenza spettrale. la condizione inf-sup (cenni). Esempi di precondizionatori ottimali per il problema di Stokes e per le equazioni ellittiche in forma mista.

  • 30 Apr 2024 (2h 00m)

    Michele Benzi - Course (teaching activity) - Face to face

    Precondizionatori basati sull'approssimazione del complemento di Schur o della sua inversa. Euristiche. Linearizzazione di Picard delle equazioni di Navier-Stokes incomprimibili e problema di Oseen. Precondizionatori di Elman (BFBT) e di Kay/Loghin/Wathen (PCD). Approcci basati sulla formulazione "augmented Lagrangian".

  • 02 May 2024 (2h 00m)

    Michele Benzi - Course (teaching activity) - Face to face

    Precondizionatori di tipo "constraint". Analisi spettrale. Problemi di tipo "Double Saddle Point", Esempi: problema accoppiato di Stokes-Darcy, problema dei cristalli liquidi (minimizzazione dell'energia libera di Helmholtz con vincoli). Condizioni di risolubilita`, esempi di precondizionatori a blocchi e risultati sullo spettro delle matrici precondizionate.