下一节:稳定性与准确性评估 上一级:奇异矩阵束 上一节:MATLAB中的示例

注释与参考文献

过去二十年间,奇异矩阵束的谱性质理论与计算得到了深入研究。许多动力源自系统和控制理论,例如计算可控子空间和不可控模式(例如参见[348,447,120]及其参考文献)。基本理论可追溯至1890年的Kronecker [276],并在Gantmacher [187]中有良好阐述。该处描述的计算KCF的方法在数值上不稳定。近期,多位作者提出了将奇异A - \lambda B转化为数值稳定的广义Schur阶梯形式的算法。它们计算与输入束A - \lambda B仅略有差异的束A' - \lambda B'的精确GUPTRI形式(或类似形式)。

Kublanovskaya于1966年[278]引入了首个用于计算矩阵Jordan结构的阶梯算法,她采用归一化RQ分解进行秩确定和零空间分离。1970年,Ruhe [371]在阶梯算法中引入了SVD的使用。基于链关系的算法中SVD的应用由Golub和Wilkinson [199]提出,并在[250]中进一步分析和推广。Kågström和Ruhe [253,252]开发了首个用于完全化简至Jordan正规形式(JNF)的库质量软件,能在化简的不同步骤后返回。近期,Chaitin-Chatelin和Frayssé [77]开发了一种非阶梯定性方法。Kågström和Wiberg [254]考虑了计算大规模特征值问题的部分典范信息问题,他们结合了隐式重启Arnoldi方法(IRAM)[419]以计算部分Schur形式与阶梯算法,分别用于计算矩阵和正则矩阵束的Jordan-Schur与Weierstrass-Schur形式。

Van Dooren [446,451]将Kublanovskaya的阶梯算法[278]推广至奇异束,使用酉等价变换。1977年,Kublanovskaya引入了AB算法,用于计算奇异束的右奇异结构和零特征值的Jordan结构(例如参见[279,280])。Kågström [251]提出了RGSVD/RGQZD算法,为后续软件工作提供了基础。Beelen和Van Dooren提出了一种更快但可靠性较低的算法,对于m \times n束需要O(m^2n)次操作。Demmel和Kågström [119]给出了诸如化简子空间和特征值等计算量的误差界限,并在他们的软件[121,122]中实现了这些界限。

近期,多篇论文利用矩阵和矩阵束空间的**几何**来理解**Jordan**和**Kronecker**结构问题及其算法。Demmel和Edelman[116]使用**阶梯算法**计算具有给定标准形的矩阵和束的维度。Elmroth和Kågström[160]对$2 \times 3$束集合进行了全面研究,这是最小的非平凡矩形情况。Edelman和Ma对阶梯算法失败给出了几何解释[154]。Edelman、Elmroth和Kågström[152,153]研究了多功能性和分层结构。他们讨论并完善了矩阵(Arnold[18])和束(Pokrzywa[367], De Hoyos[106])的轨道和束的数学理论,并提出了解闭关系知识可能应用于阶梯算法[153]。

**StratiGraph**是一个基于Java的工具,用于计算和展示显示Jordan和Kronecker结构闭包层次的图[248,159]。给定问题的维度和标准结构,用户可以轻松获取闭包层次中邻近的Jordan和Kronecker结构信息。最近,包括Hinrichsen和O'Halloran[231]、Boley[55]和Garcia-Planas[188]在内的几位作者研究了与控制理论问题相关的束轨道的分层结构。对于控制应用,感兴趣的束通常没有行指标或没有列指标,这可以看作是通用 A-\lambda B 问题的特例。



下一节:稳定性与准确性评估 上一级:奇异矩阵束 上一节:MATLAB中的示例
Susan Blackford 2000-11-20