Диагонализация матриц. - Матричный формализм в теории систем
Для матрицы A, имеющей n различных характеристических чисел, преобразование вида M-1AM приводит к диагональной матрице D, где M называется модальной матрицей. Матрица M составлена из характеристических векторов матрицы A.
Однако матрица общего вида размерности (nn) с кратными характеристическими числами может содержать меньше, чем n линейно независимых характеристических векторов; поэтому приведение к диагональной форме посредством преобразования может оказаться невозможным. Однако можно показать, что произвольная квадратная матрица путем преобразования подобия приводится к канонической матрице Жордана, обладающей следующими свойствами:
- 1. Диагональные элементы этой матрицы являются характеристическими числами A. 2. Все элементы, лежащие ниже главной диагонали, равны нулю. 3. Если соседние элементы на главной диагонали одинаковы, то элементы, непосредственно находящиеся справа от главной диагонали, равны единицы. Типичная жорданова форма имеет вид:
Заметим, что единицы встречаются в блоках вида
Они называются клетками Жордана.
Количество клеток Жордана, связанных с данным характеристическим числом i, в соответствии с преобразованием подобия, приводящим к жардановой форме, равное количеству собственных векторов, связанных с характеристическим числом, то есть q-дефекту [iI-A]. Однако, определить порядки клеток Жордана нелегко. Поэтому неясно, получается ли в результате преобразования J=M-1AM приведенная выше жорданова форма или форма
Полезно знать, что в случае полной вырожденности не будет присутствовать ни одной единицы. В случае простой вырожденности (q=1) все элементы, непосредственно лежащие справа от главной диагонали, равны единице. Для случаев, не укладывающихся в упомянутые, необходимо использовать для определения J и M метод проб и ошибок, основанный на равенстве
AM=MJ.
Пусть столбцы M обозначаются x1, x2, ..., xn. Тогда существует клетка Жордана порядка m, связанная с I лишь в том случае, если m линейно-независимых векторов x1, x2, ..., xm удовлетворяют уравнениям:
Эти выражения применимы для каждой клетки Жордана.
Похожие статьи
-
Собственные числа и собственные векторы матрицы Предположим, что среди бесконечного множества одномерных пространств R1 найдутся такие, которые будут...
-
Понятие матрицы Матрицей А размером mn или просто (mn)-матрицей называют прямоугольную таблицу, содержащую m строк и n столбцов, элементами которой...
-
Если в определителе |A| вычеркнуть i-ю строку и j-ый столбец, то оставшиеся n-1 строк и столбцов образуют определитель |Mij|, называемый минором элемента...
-
Матрица B эквивалентна матрице А в том случае, если существуют такие две неособенные матрицы P и Q, что B=PAQ. Преобразование подобия Рассмотрим линейное...
-
Действия над матрицами - Матричный формализм в теории систем
Суммой двух матриц A и B одной и той же размерности mn называется матрица C размерности mn, элементы которой находятся из условия cij=aij+bij....
-
Квадратичная форма - Матричный формализм в теории систем
Квадратичной формой называется выражение: Этой квадратичной форме соответствует матрица Сделаем следующее преобразование с каждым членом квадратичной...
-
Степени матриц Произведение матриц AAA...A, где A - квадратная матрица порядка n, можно записать в виде Ak, где k означает число сомножителей, входящих в...
-
Коэффициенты квадратной матрицы А и вектора b Таблица 1 - Коэффициенты квадратной матрицы А и вектора b № Вар Коэффициенты квадратной матрицы А и вектора...
-
Основные термины теории баз данных - БД (База данных) - совокупность специальным образом организованных данных, хранимых в памяти вычислительной системы...
-
, Алгоритм обратного хода: Шаг 1. Вычислим Шаг 2. Вычислим: , Рис. 1. Основной алгоритм решения СЛУ методом исключения Гаусса. Для контроля правильности...
-
Понятие функционала, Понятие оператора - Теория множеств в теории систем
Говоря об отображении f: XY как о функции с вещественными значениями, мы не накладывали на характер элементов множества X каких-либо особых ограничений....
-
Отображения и их свойства. Пусть X и Y - некоторые множества и ГXY, причем Пр1Г=X. Тройка множеств (X, Y, Г) определяет некоторое соответствие,...
-
Упорядоченное множество Наряду с понятием множества как совокупности элементов важным понятием является понятие упорядоченного множества или кортежа....
-
Среди бурно развивающихся систем компьютерной математики СКМ, в первую очередь ориентированных на численные расчеты, особо выделяется матричная...
-
Ввод элементов векторов и матриц - Массивы, векторы и матрицы
Векторы и матрицы можно задавать путем ввода их элементов - индексированных переменных. Для указания подстрочных индексов после имени переменной вводится...
-
Вывод шаблонов матриц и векторов - Массивы, векторы и матрицы
Команда Matrices... (Матрицы) меню Insert (Вставка) обеспечивает задание векторов или матриц. Как известно, матрица является именованным объектом в виде...
-
Функции СУБД: 1. ведение БД: ввод, корректир, сортировка, обработка, поиск данных, обработка по запросу. 2. обеспечение безопасности и целостности данных...
-
По заданному значению выбираем длину линии и удельное сопротивление линии. = 50 км; Марка провода ЛЭП: АС - 240 1.2 Расчет параметров модели...
-
Логические функциональные блоки могут объединяться с блоком управления устройством, образуя базу для интегрированного управления. Предоставляемые блоки...
-
Графическое отображение нелокальной нейронной сети в системе "Эйдос" Математический метод СК-анализа в свете идей интервальной бутстрепной робастной...
-
Объектно-ориентированные СУБД Несмотря на большую популярность реляционных СУБД, развитие технологии появления данными на них не остановилось. Развитие...
-
Методология RAD - Теория экономических информационных систем
Одним из возможных подходов к разработке ПО в рамках спиральной модели ЖЦ является получившая в последнее время широкое распространение методология...
-
Если бесконечное множество оказывается возможным привести во взаимно однозначное соответствие с натуральным рядом чисел, то такое множество называют...
-
Множество X является подмножеством множества Y, если любой элемент множества X принадлежит и множеству Y. Это определение может быть сформулировано и в...
-
MATLAB - высокоуровневая система программирования, позволяющая резко сократить затраты труда при проверке алгоритмов и проведении прикидочных расчетов....
-
Классификация ИС. Жизненный цикл ИС и его модели - Теория экономических информационных систем
Классификация по масштабу По масштабу информационные системы подразделяются на следующие группы 1. одиночные;2. групповые;3. корпоративные. Одиночные...
-
Понятие о массивах В ранжированных переменных невозможно использование их отдельных значений. При необходимости иметь доступ к каждому значению...
-
Функции, возвращающие специальные характеристики матриц - Массивы, векторы и матрицы
Следующие функции возвращают специальные характеристики матриц: Cols(M) Возвращает число столбцов матрицы M Rows(M) Возвращает число строк матрицы M...
-
Матричные операции - Работа с символьным процессором
Символьный процессор системы MathCAD обеспечивает проведение в символьном виде трех наиболее распространенных матричных операций: транспонирование и...
-
Линейная замкнутая система Рассмотрим линейную стационарную непрерывную управляемую систему: (1.1) - вектор состояния системы, - управление, - выход...
-
Оптимизация запросов к базе данных - Теория экономических информационных систем
Возможности оптимизатора запросов в значительной мере определяют способности сервера эффективно обрабатывать SQL-операторы, затрагивающие несколько...
-
ИЕРАРХИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ ИМД основана на понятии деревьев, состоящих из вершин и ребер. Вершине дерева ставится в соответствие совокупности атрибутов...
-
Пересмотр теорий высказываний - Система отслеживания истинности предположений
Систему отслеживания истинности предположений, разработанную Мак-Аллестером [McAllester, 1980], нельзя отнести к самым первым, но ее, пожалуй, лучше...
-
Инфологические и даталогические модели данных - Теория экономических информационных систем
СУБД должна предоставлять доступ к данным любым пользователям, включая и тех, которые практически не имеют и (или) не хотят иметь представления о: -...
-
Информационно-логические модели данных, Иерархическая модель - Система управления базами данных
Иерархическая модель Иерархическая структура представляет совокупность элементов, связанных между собой по определенным правилам. Графическим способом...
-
Рассмотрим замкнутую сеть массового обслуживания с разнотипными заявками, которая является вероятностной моделью обслуживания заявок в УП "Проектный...
-
Программный интерфейс для базы данных я разрабатывал в объектно-ориентрованной среде Delphi, с помощью Embarcadero RAD Studio. Конструктор форм Delphi в...
-
Выходные данные для работы программы представляют собой матрицу типа "функции-данные", где связь бизнес-функций и элементов данных описывается большим...
-
После ввода пользователем исходных данных компьютер должен их обработать в соответствии с заданной программой и вывести результаты в форме, удобной для...
-
В данной главе приводится описание различных криптографических алгоритмов для безопасной передачи данных в приложении. RSA Для того, чтобы избежать...
Диагонализация матриц. - Матричный формализм в теории систем