Linux下ARPACK软件包的安装与应用教程

本文主要探讨了在Linux环境下安装和应用ARPACK软件包的研究。ARPACK是一款专门设计用于处理大规模特征问题的工具，它支持对称、非对称（包括Hermitian和non-Hermitian）以及广义特征值问题的求解，尤其在处理稀疏矩阵或结构矩阵时表现出高效性，其计算复杂度为n·O(k)+O(k^2)，内存需求相对较低。文章首先介绍了ARPACK的基本概念，它是Fortran77编程语言中一组子程序的集合，其核心算法是基于隐式重启动的Arnoldi/Lanczos方法。 在Linux环境中使用ARPACK，首先需要从官方或者可信源获取ARPACK软件包，将其解压至预设的安装目录。解压后的文件结构包括7个子目录，如ARMAKES（用于构建），BLAS和LAPACK（提供基础数学库支持），DOCUMENTS（文档资料），EXAMPLES（示例程序），SRC（核心程序源码），以及UTIL（工具和输出处理）。Makefile、README和ARmake.inc是关键文件，分别用于编译指示、软件介绍和自定义配置。 接下来，作者详细阐述了ARPACK的配置和安装过程，这涉及到了解压ARPACK包、检查文件内容、以及理解如何通过Makefile进行编译。在配置过程中，需要根据系统的特定需求调整相应的参数，确保软件能够在Linux系统上顺利运行。此外，文章还提到了LAPACK和BLAS子目录的重要性，它们提供了ARPACK所需的数学运算功能。 最后，作者通过实际例子展示了如何在曙光TC4000L系统上进行ARPACK编程，并确认了所给出的代码的成功运行。文章的关键词包括Linux操作系统、ARPACK软件包以及特征值问题的求解，使得读者能够理解和应用ARPACK在大规模数值计算中的优势。 这篇论文为Linux环境下的ARPACK安装与使用提供了详尽的指导，对于那些在数值分析和科学计算中需要处理大规模特征问题的科研人员和技术人员来说，是一份宝贵的参考资料。