Практикум на ЭВМ, Методы решения линейных систем и нахождения собственных значений, часть 1, Богачев К.Ю., 1998

Практикум на ЭВМ, Методы решения линейных систем и нахождения собственных значений, Часть 1, Богачев К.Ю., 1998

  Настоящее пособие содержит описания алгоритмов, предлагаемых к реализации на ЭВМ студентам механико-математического факультета МГУ на занятиях но Практикуму на ЭВМ”. Для всех алгоритмов приводится необходимое теоретическое обоснование, соответствующие расчетные соотношения и рекомендации но их практическому осуществлению на ЭВМ (организация процесса вычислений. хранения данных и результатов в памяти ЭВМ и т.п.).




МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ, ОСНОВАННЫЕ НА УНИТАРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЯХ МАТРИЦ.
Каждый из изложенных выше методов решения линейных систем может быть представлен в виде последовательности элементарных преобразований матрицы (см., например, такое представление в §4 для метода Гаусса). Каждое из преобразований задается некоторой матрицей Р, так что применение этого пре образования эквивалентно умножению (слева) исходной матрицы А на матрицу Р. Таким образом, каждый шаг приведенных выше алгоритмов есть переход от матрицы А к матрице А = РА. О числе обусловленности этой новой матрицы А=РА можно лишь утверждать, что к(РА) < к(Р)к(А). Поэтому может случиться так. что в процессе проведения преобразований число обусловленности матрицы возрастает и на каждом шаге метод будет вносить все большую вычислительную погрешность. В результате может оказаться, что исходная матрица имела приемлемое число обусловленности, однако после нескольких шагов алгоритма она уже имеет слишком большое число обусловленности, так что последующие шаги алгоритма приведут к появлению очень большой вычислительной погрешности.

Возникает идея подбирать матрицы преобразования Р так. чтобы число обусловленности матрицы в процессе преобразований не возрастало. Лемма 1.5 указывает нам пример таких матриц: если матрица преобразования Р унитарна (ортогональна в вещественном случае), то относительно спектральной нормы к(РА) = к(А).

Излагаемые ниже метод вращений и метод отражений представляют собой алгоритмы подбора унитарных матриц преобразований Р, таких, что в результате всех этих преобразований исходная матрица А приводится к треугольному виду. Система с треугольной матрицей затем решается, например, обратным ходом метода Гаусса. Несмотря на то. что трудоемкость этих методов больше, чем метода Гаусса (соответственно в 3 и 2 раза), эти методы получили широкое распространение в вычислительной практике благодаря своей устойчивости к накоплению вычислительной погрешности.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Практикум на ЭВМ, Методы решения линейных систем и нахождения собственных значений, часть 1, Богачев К.Ю., 1998 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по математике :: математика :: Богачев