Numéro spécial CARI'04 - novembre 2005 Fiche article : |
Time-lag Derivative Convergence for Fixed Point Iterations
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RÉSUMÉ. Une
étude antérieure a prouvé et vérifié
expérimentalement sur un code Euler 2D que les calculs
itératifs avec point fixe peuvent être
différenciés pour obtenir les dérivées aux
premier et deuxième ordres des fonctions implicites
définies par des équations d'état. On
considérait également que des itérées
correspondantes des gradients et Hessiens réduits convergent
à la même vitesse que l'itération de point fixe
d'origine. Cette étude plus détaillée
révèle néanmoins que ces dérivées
convergent avec un certain retard par rapport aux valeurs de la
fonction. En effet le rapport des erreurs correspondantes croît
vers l'infini proportionnellement au compteur d'itérations ou
à son carré. Mathématiquement, cet effet
plutôt subtil est causé par l'apparition de blocs de
Jordan correspondant à des valeurs propres
dégénérées. Nous construisons un
modèle théorique de cet effet et nous le validons par des
expériences numériques. ABSTRACT. In an
earlier study it was proven and experimentally confirmed on a 2D Euler
code that fixed point iterations can be differentiated to yield first
and second order derivatives of implicit functions that are defined by
state equations. It was also asserted that the resulting approximations
for reduced gradients and Hessians converge with the same R-factor as
the underlying fixed point iteration. A closer look reveals now that
nevertheless these derivative values lag behind the functions in that
the ratios of the corresponding errors grow proportional to the
iteration counter or its square towards infinity. This rather subtle
effect is caused mathematically by the occurrence of nontrivial Jordan
blocks associated with degenerated eigenvalues. We elaborate the theory
and report its confirmation through numerical experiments MOTS-CLÉS :
Méthode itérative de type point fixe, dérivatif,
convergence, bloc de Jordan KEYWORDS: Fixed
point iteration, derivative, convergence, Jordan block |
A R I M A arima-office@inria.fr