Krylov Subspace Methods and Preconditioning

Anno accademico 2025/2026
Docente Michele Benzi

Modalità d'esame

<p>Relazione di seminario</p>

Note modalità di esame

<p>Verra` chiesto allo studente di fare una presentazione sullo svolgimento di un progetto da concordare con il docente.</p>

Prerequisiti

Ottima conoscenza dell'algebra lineare e familiarita` con le nozioni di base del calcolo numerico e della programmazione scientifica, per esempio in MATLAB, Python, o Julia.

Il corso e` adatto a studenti di PhD (I-II anno) e a studenti della laurea magistrale in possesso di conoscenze di analisi numerica. Il corso potrebbe essere utile anche a studenti

dei corsi di PhD in Chimica e in Fisica.

Programma insegnamento

Cenni introduttivi 

Sottospazi di Krylov 

Metodi di proiezione 

Metodi di Arnoldi e di Lanczos 

Il metodo dei gradienti coniugati 

Elementi di teoria dell'approssimazione 

Polinomi di Chebyshev e di Faber

Il metodo FOM (Full Orthogonalization Method)

Metodi di minimizzazione del residuo (MinRes, GMRES)

Metodi ibridi (cenni) 

Analisi della convergenza

Teorema di Faber-Manteuffel (enunciato)

Tecniche di precondizionamento (ILU, SPAI, AINV, AMG, etc.)

Metodi di Krylov razionali

Metodi di Krylov per il calcolo di autovalori e di funzioni di matrici 

Riferimenti bibliografici

Y. Saad, Iterative Methods for Sparse Linear Systems, SIAM, Philadelphia, 2003.


Ulteriori riferimenti bibliografici verranno forniti a lezione.