当前位置: 首页 > news >正文

矩阵的正定(positive definite)性质的作用

1. 定义

注意,本文中正定和半正定矩阵不要求是对称或Hermite的。

2. 性质

3. 作用

(1)Ax=b直接法求解

cholesky实对称正定矩阵求解
复共轭对称正定矩阵求解
LDL实对称非正定矩阵求解
复共轭对称非正定矩阵求解
复对称矩阵求解
LU实非对称矩阵求解
复非对称矩阵求解

(2)特征值求解

在ARPACK(隐式重启Arnoldi算法)中,对K*x=lambda*M*x该广义特征值问题

M必须得是

ModeOperatorM
Shift

OP = inv[M]*K, and  B = M.

对称-正定

或Hemitian-正定

Shift-and-invert

OP = (inv[K - sigma*M])*M, and  B = M.

对称-半正定

或Hemitian-半正定

注释:

  1. OP:operator,表示Arnoldi过程中与向量作用的算子,用户需要提供矩阵向量乘积w ← OPv
  2. M-inner product: <x,y> =x^HMy
  3. M-orthogonal: x, y称为M-orthogonal若<x,y> = 0
  4. B: 用来定义M-inner product中的矩阵,用户需要提供矩阵向量乘积w ← Mv

Slepc有提及,若M不是正定也不是半正定的话,可以用EPS_GHIEP求解。

特征值中,正定或半正定性质对于 M 矩阵来说是一个优良属性,因为它确保了问题的物理可解性和数值计算的稳定性。例如,在结构动力学中,M 作为质量矩阵时,其正定性意味着系统的质量分布是非负的,这是物理上合理的。正定或半正定的 M 矩阵也有助于保证广义特征值问题解的良好性质,如确保所有特征值是实数且特征向量是良定义的。

然而,在某些情况下,M 矩阵可能不是正定或半正定的,这并不意味着广义特征值问题就无法求解。这些情况下,问题可能更加复杂,需要特别的数值方法来处理可能出现的数值不稳定性或解的不确定性。

相关文章:

  • 【C++】基础知识讲解(引用、内联、auto,基于范围for循环)
  • 计算机网络——网络
  • 手写分布式存储系统v0.3版本
  • 二分查找------蓝桥杯
  • 【React】如何使antd禁用状态的表单输入组件响应点击事件?
  • 电力负荷预测 | 基于LSTM、TCN的电力负荷预测(Python)
  • Redisson看门狗机制
  • HomeAssistant系统添加HACS插件商店与远程控制家中智能家居
  • php 函数三
  • 【Java基础】Java如何正确判断字符串是否为空
  • 第一章 RocketMQ 概述
  • 关于RabbitMQ常见的十道面试题
  • 人工智能|深度学习——使用多层级注意力机制和keras实现问题分类
  • 安卓动态链接库文件体积优化探索实践
  • Elasticsearch的Index Lifecycle Management(ILM)
  • 前端JavaScript篇之强类型语言和弱类型语言的区别和对比
  • 《剑指offer》之左旋字符串
  • Vite 下一代的前端工具链,前端开发与构建工具
  • 零基础学编程从入门到精通,系统化的编程视频教程上线,中文编程开发语言工具构件之缩放控制面板构件用法
  • 动态数据源
  • 国防部:奉劝有关国家不要引狼入室,甘当棋子
  • 44岁街舞运动推广者、浙江省街舞运动协会常务理事钟永玮离世
  • 上海充电桩调研:须全盘考量、分步实现车网互动规模化
  • 司法部:建立行政执法监督企业联系点,推行行政执法监督员制度
  • 美联储连续第三次维持利率不变,警示关税影响
  • 4月深圳新房、二手房成交同比均上涨,“5月有望延续积极向好的发展态势”