LU分解的条件 三角分解法原理?

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LU分解的条件

三角分解法原理?

三角分解法原理?

三角分解法亦称因子分解法,由消元法演变而来的解线性方程组的一类方法。
设方程组的矩阵形式为Axb,三角分解法就是将系数矩阵A分解为一个下三角矩阵L和一个上三角矩阵U之积:ALU,然后依次解两个三角形方程组Lyb和Uxy,而得到原方程组的解,例如,杜利特尔分解法、乔莱斯基分解法等就是三角分解法。

下三角可逆矩阵是什么意思?

一个矩阵称为下三角矩阵如果对角线上方的元素全部为0。类似地,一个矩阵称为上三角矩阵如果对角线下方的元素全部为0。

上三角矩阵和下三角矩阵的乘积?

下三角矩阵和上三角矩阵的乘积:ALU, 其中L 表示下三角矩阵, U表示上三角矩阵。LU分解之后,求解线性方程Axb 就等价于求解如下两个方程:
Uxy,Lyb

线性方程组的直接解法和迭代解法各有什么特点?

你所谓的直接法是不是Axb xA^(-1)b 如果是,对较大的(尤其是大而稀疏)的矩阵,一般这方法都不是好的选择。因为求A^(-1)的过程中,会做许多不必要的计算。而且当A近于奇异时,很难解出来。(当然,如果你尝试过可以很快的解出来,比如用matlab中的inv(A)*b,因为有简单的命令,也不失为好的选择。)
对于迭代法,LU分解后用Gaussian消去法是个不错的选择,只是要自己写些程序,不像直接法那样方便。虽然是迭代,但matlab中提供了一个你可以直接用的命令,即A。还有就是对一些形式较为特殊的矩阵,比如正定的对称矩阵,你还可以用共轭梯度法,收敛速度非常快,而且适用于大而稀疏的矩阵。

ldu分解的意义?

LDU分解意义在于:
在LU的基础上, 如果我们再进一步,引入对角矩阵(Diagonal)D, 那么LU分解就变成了LDU分解。是不是很直观?
而从LU分解到LDU分解是很容易做到的,只要把对角线的元素提取出来作为对角矩阵, 然后其他除以对角线元素进行等比例缩放。
这也很容易去解释, 为什么LU分解可以写成对角线全1的三角矩阵, 因为可以提取出一个对角矩阵, 然后乘到左边下三角矩阵或者右边上三角矩阵去。因此, 从本质上来说LDU分解和LU分解没有差别。所以常常把LDU分解忽略, 直接用LU分解来说明。
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