获得正定对称矩阵的平方根逆的准确方法

计算科学 线性代数 矩阵 数字
2021-12-24 11:47:27

获得正定对称矩阵的平方根逆的最准确算法是什么?尽管使用四倍精度计算是不可能的,但我并不十分注重效率。

通过平方根逆我的意思是,给定我的矩阵J, 它的平方根倒数J1/2是这样的

J1/2JJ1/2=I.

另一种说法是

J1/2J1/2=J1.

特别是,我对正定感兴趣J1/2.

1个回答

正如评论中所建议的,特征分解J=QDQT可用于生成矩阵J1/2,只需从J(表示Q) 和特征值的平方根倒数(表示为D1/2) .. 这是一个“标量”/“入口”操作,因为D是对角线。

一小段 matlab 代码可以演示:

% Make random NxN SPD matrix J
N = 10;
A = rand(N);
J = A'*A;
% Compute eigendecomposition, J = Q*D*Q'
[Q,D] = eig(J);
% Form Z := J^{-1/2}
Z = Q*diag(diag(D).^(-1/2))*Q';
% Verify "square root" property
norm(Z*J*Z - eye(N))