数学 › 数値線形代数 › 固有値の計算 II

デフレーションの後退誤差

命題 5.4(「固有値の計算 II」§5) ・ ✓公理まで証明済み

H=QTAQH = Q^{\mathsf{T}}AQ(QQ は直交)を上 Hessenberg 行列とし、ある kk で

∣hk+1,k∣≤u (∣hkk∣+∣hk+1,k+1∣)|h_{k+1,k}| \le u\,(|h_{kk}| + |h_{k+1,k+1}|)

とする(uu は単位丸め)。hk+1,kh_{k+1,k} を 00 に置き換えた行列を H+EH + E とすると、

  1. ∥E∥2=∣hk+1,k∣≤2u∥H∥2=2u∥A∥2\|E\|_2 = |h_{k+1,k}| \le 2u\|H\|_2 = 2u\|A\|_2 で、H+EH + E の固有値は左上 kk 次と右下 n−kn - k 次の対角ブロックの固有値を合わせたものであり、それらは A+QEQTA + QEQ^{\mathsf{T}}(∥QEQT∥2=∥E∥2\|QEQ^{\mathsf{T}}\|_2 = \|E\|_2)の固有値に等しい。
  2. AA が対称で、HH が対称な三重対角行列のとき、hk+1,kh_{k+1,k} と hk,k+1h_{k,k+1} をともに 00 に置き換えた行列を H+E′H + E' とすると ∥E′∥2=∣hk+1,k∣\|E'\|_2 = |h_{k+1,k}| で、大きい順に並べた固有値は ∣λi(H+E′)−λi(A)∣≤2u∥A∥2|\lambda_i(H + E') - \lambda_i(A)| \le 2u\|A\|_2 を満たす。
  3. A=VΛV−1A = V\Lambda V^{-1} が対角化可能なら、H+EH + E の各固有値 ν\nu について min⁡i∣ν−λi∣≤2u κ2(V)∥A∥2\min_i|\nu - \lambda_i| \le 2u\,\kappa_2(V)\|A\|_2 である。

本文で読む(証明と前後の説明)→

閉包の状態

✓ 公理まで証明済み

証明が使う定理を 前提 としてたどると、Rikai の中の証明だけで定義・公理(物理では基本仮定)までつながっています(前提の定理類 35 件、定義なども含めて 39 件)。

印の意味: ✓公理まで証明済み ・ △証明あり(閉包未完)・ ※主張のみ。テーマごとの集計は 閉包の状況。

前提をたどる 証明が使う定理・定義(直接 4 件)

▸ を開くと、その項目の証明が使う前提が出ます。深い先は各項目のページでたどれます。

これを使っている定理

証明で明示的に参照している定理は、まだありません。

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