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Choosing starting values for certain Newton–Raphson iterations

Authors :
Jean-Michel Muller
Peter Kornerup
Laboratoire de l'Informatique du Parallélisme (LIP)
École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Computer arithmetic (ARENAIRE)
Inria Grenoble - Rhône-Alpes
Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire de l'Informatique du Parallélisme (LIP)
Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Department of Mathematics and Computer Science [Odense] (IMADA)
University of Southern Denmark (SDU)
École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Source :
Kornerup, P & Muller, J-M 2006, ' Choosing Starting Values for Certain Newton-Raphson Iterations ', Theoretical Computer Science, vol. 351, pp. 101-110 ., Theoretical Computer Science, Theoretical Computer Science, 2006, 351 (1), pp.101-110. ⟨10.1016/j.tcs.2005.09.056⟩, Theoretical Computer Science, Elsevier, 2006, 351 (1), pp.101-110. ⟨10.1016/j.tcs.2005.09.056⟩
Publication Year :
2006
Publisher :
Elsevier BV, 2006.

Abstract

Adresse de la revue : http://www.elsevier.com/wps/find/journaldescription.cws_home/505625/description#description; We aim at finding the best possible seed values when computing $a^{\frac1p}$ using the Newton-Raphson iteration in a given interval. A natural choice of the seed value would be the one that best approximates the expected result. It turns out that in most cases, the best seed value can be quite far from this natural choice. When we evaluate a monotone function $f(a)$ in the interval $[a_{\min},a_{\max}]$, by building the sequence $x_n$ defined by the Newton-Raphson iteration, the natural choice consists in choosing $x_0$ equal to the arithmetic mean of the endpoint values. This minimizes the maximum possible distance between $x_0$ and $f(a)$. And yet, if we perform $n$ iterations, what matters is to minimize the maximum possible distance between $x_n$ and $f(a)$. In several examples, the value of the best starting point varies rather significantly with the number of iterations.

Details

ISSN :
03043975 and 18792294
Volume :
351
Issue :
1
Database :
OpenAIRE
Journal :
Theoretical Computer Science
Accession number :
edsair.doi.dedup.....fd09b9318406c22b46463e9a35ffeb8f
Full Text :
https://doi.org/10.1016/j.tcs.2005.09.056