我有一个可以表示的线性方程组
在哪里和是实数对称矩阵。我想解决给定. 目前,我解决了直接通过
逆计算通过因式分解。对于最相关的输入, 反演进展顺利, 但当然, 有时简直是病态。有没有办法解决没有显式计算矩阵逆?
我有一个可以表示的线性方程组
如果和是实对称的,那么当且仅当产品也是实对称的。反过来,仅当存在时才成立和共享一个共同的特征分解。后一种说法给出了计算的秘诀给定.
事实上,这是求解所需方程的最稳定的数值过程。计算出的在构造上是完全真实对称的。此外,将所有矩阵-矩阵运算限制为正交变换可以最大限度地减少从问题数据传播到计算解决方案的数值误差。
当然,如果接近 1。但后一种现象是物理现象,反映了待求解方程的潜在病态。在后一种情况下,我们可以重新构造问题并以最小二乘的方式解决它,使用与上述步骤基本相同的步骤。
你的方程是一个西尔维斯特方程
我肯定会推荐基于真实 Schur 分解的Bartels-Stewart算法。这些可以以稳定的方式为一般方阵计算并避免复杂的算术;参看。N. Higham的《数值算法的准确性和稳定性》一书中的第 16.1 章。
但是,所有算法都假设方程是唯一可解的,在你的情况下相当于不具有作为特征值。对于这种情况,我从未遇到过任何可能有助于在其上构建数值算法的理论。(我对此做了相当多的研究)