Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 08. 01. 2016 14:51 — Editoval brehy (08. 01. 2016 15:35)

brehy
Zelenáč
Příspěvky: 14
Škola: VŠBM
Pozice: student
Reputace:   
 

diagonálne dominantná matice

Viete mi poradiť akými upravami dostanem z tejto matice diagonálne dominantnú?
//forum.matweb.cz/upload3/img/2016-01/61057_priklad.jpg

Offline

 

#2 08. 01. 2016 15:04

Sergejevicz
Příspěvky: 581
Škola: Mgr. mat. a fyz. modelování na MFF UK v r. 2014
Pozice: výpočtář
Reputace:   21 
Web
 

Re: diagonálne dominantná matice

Uprav ji na diagonální :-).


Kopáček: Mat. anal. nejen pro fyziky, Veselý: Zákl. mat. anal., Bečvář: Lin. alg., Matfyzpress
Bican: Lin. alg. a geom., Academia

Offline

 

#3 08. 01. 2016 15:10

brehy
Zelenáč
Příspěvky: 14
Škola: VŠBM
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: diagonálne dominantná matice

↑ Sergejevicz:

Zkoušel jsem upravovat ale nejde mi to :/

Offline

 

#4 08. 01. 2016 15:53

Sergejevicz
Příspěvky: 581
Škola: Mgr. mat. a fyz. modelování na MFF UK v r. 2014
Pozice: výpočtář
Reputace:   21 
Web
 

Re: diagonálne dominantná matice

Jestli nedělám někde chybu já, tak má nenulový determinant, takže podle mě to jít musí. Mám na mysli úpravu na horní trojúhelníkový tvar a pak zpětnou na dolní trojúhelníkový, tj. jako při Gaussově eliminaci. Zbydou nenulové diagonální prvky, takže ta upravená bude diagonálně dominantní dokonce ostře.


Kopáček: Mat. anal. nejen pro fyziky, Veselý: Zákl. mat. anal., Bečvář: Lin. alg., Matfyzpress
Bican: Lin. alg. a geom., Academia

Offline

 

#5 08. 01. 2016 16:01

Sergejevicz
Příspěvky: 581
Škola: Mgr. mat. a fyz. modelování na MFF UK v r. 2014
Pozice: výpočtář
Reputace:   21 
Web
 

Re: diagonálne dominantná matice

Ale možná to není optimální způsob jak to ukázat, protože se tím prakticky řeší soustava, ale vzhledem k termínu (ostré) diagonální dominantnosti hádám, že je cílem použít jinou metodu než Gaussovu eliminaci.


Kopáček: Mat. anal. nejen pro fyziky, Veselý: Zákl. mat. anal., Bečvář: Lin. alg., Matfyzpress
Bican: Lin. alg. a geom., Academia

Offline

 

#6 08. 01. 2016 16:15

brehy
Zelenáč
Příspěvky: 14
Škola: VŠBM
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: diagonálne dominantná matice

↑ Sergejevicz:
Cílem je použít Gauss-Seidelová metodu.

Offline

 

#7 08. 01. 2016 21:15

Sergejevicz
Příspěvky: 581
Škola: Mgr. mat. a fyz. modelování na MFF UK v r. 2014
Pozice: výpočtář
Reputace:   21 
Web
 

Re: diagonálne dominantná matice

Využil bych nějak toho, že můžu prohazovat řádky. A také toho, že můžu prohazovat sloupce, to pak bude znamenat akorát zpřeházené pořadí proměnných, což ale nevadí. Prohazoval bych to tak, abych dostával na diagonálu prvek v absolutní hodnotě největší, ovšem teď největší z kterých prvků? Z dolního trojúhelníka, to se používá pro Gaussovu eliminaci, tak bych se to snažil nějak předělat pro Gausse-Seidela.


Kopáček: Mat. anal. nejen pro fyziky, Veselý: Zákl. mat. anal., Bečvář: Lin. alg., Matfyzpress
Bican: Lin. alg. a geom., Academia

Offline

 

#8 08. 01. 2016 21:27

brehy
Zelenáč
Příspěvky: 14
Škola: VŠBM
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: diagonálne dominantná matice

↑ Sergejevicz:
Výměnu sloupcu jsem nezkoušel, nevěděl jsem jestli to můžu. Zkoušel jsem záměny řádků a krácení a připočítávání řádků k jiným řádkům ale i tak jsem nedostal to co jsem chtěl. Právě to mi dělá problém, upravit matici tak aby byla diagonálně dominantní. Ostatní kroky už vím.

Offline

 

#9 08. 01. 2016 22:12

Eratosthenes
Příspěvky: 3111
Reputace:   140 
 

Re: diagonálne dominantná matice

ahoj ↑ brehy:,

sloupce samozřejmě přehazovat můžeš, ale je-li cílem použití G-S metody, je asi jednodušší násobit soustavu maticí transponovanou k matici soustavy.


Budoucnost patří aluminiu.

Offline

 

#10 08. 01. 2016 22:36

Sergejevicz
Příspěvky: 581
Škola: Mgr. mat. a fyz. modelování na MFF UK v r. 2014
Pozice: výpočtář
Reputace:   21 
Web
 

Re: diagonálne dominantná matice

↑ brehy:
Jak jsem říkal, prohodit sloupce můžeš, ale tím se ti také zpřeházejí neznámé, což ale nevadí, je to, jako kdyby se přejmenovaly. Když je vypočítáš zpřeházíš si je zpátky :-). Vím, že se takhle numericky stabilizuje Gaussova eliminace. Jeden způsob je zpřehazování řádků tak, aby na diagonále byl největší prvek ze zbytku sloupce pod diagonálou. Vylepšení je hledat největší prvek v celém dolním trojúhelníku omezeném diagonálou, spodním okrajem matice a daným sloupcem. Je-li největší prvek v jiném než daném sloupci, tyto sloupce se prohodí, prohodí se i neznámé, pak teprve se prvek dává na diagonálu prohazováním řádků.

↑ Eratosthenes:
Tou transponovanou je pak potřeba násobit i pravou stranu. To je zajímavý nápad. Výsledná matice levé strany je totiž symetrická.


Kopáček: Mat. anal. nejen pro fyziky, Veselý: Zákl. mat. anal., Bečvář: Lin. alg., Matfyzpress
Bican: Lin. alg. a geom., Academia

Offline

 

#11 08. 01. 2016 22:40

Eratosthenes
Příspěvky: 3111
Reputace:   140 
 

Re: diagonálne dominantná matice

↑ Sergejevicz:

Pod "násobením soustavy" samozřejmě myslím násobení její levé i pravé strany. A matice soustavy pak není jen symetrická, ale je hlavně pozitivně definitní. Právě proto pak metoda konverguje.


Budoucnost patří aluminiu.

Offline

 

#12 08. 01. 2016 22:49

brehy
Zelenáč
Příspěvky: 14
Škola: VŠBM
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: diagonálne dominantná matice

↑ Eratosthenes:
V těchto věcech jsem začátečník proto vás docela nechápu. Mám vynásobit matici soustavy maticí transponovanou, to jsem pochopil. Ale co mám udělat s tou pravou stranou?

Offline

 

#13 09. 01. 2016 09:11

Sergejevicz
Příspěvky: 581
Škola: Mgr. mat. a fyz. modelování na MFF UK v r. 2014
Pozice: výpočtář
Reputace:   21 
Web
 

Re: diagonálne dominantná matice

↑ brehy:
Udělat s ní to samé - taky ji vynásobit transponovanou maticí soustavy. Je to vlastně tak, že máš maticovou rovnici a uplatníš na obě strany stejnou operaci - násobení transponovanou maticí soustavy, na každé straně násobíš tou maticí zleva, to je taky podstatné. Je to, jako když se dělá přičtení nebo odečtení stejného výrazu na obou stranách rovnice, násobení nebo dělení stejným výrazem na obou stranách apod. Tak tady to uděláme s násobením transponovanou maticí zleva na obou stranách.

Tento trik znám z metody nejmenších čtverců, té vynásobené soustavě se říká soustava normálních rovnic. Neuvědomil jsem si ale, že to jde použít i jinde. :-)


Kopáček: Mat. anal. nejen pro fyziky, Veselý: Zákl. mat. anal., Bečvář: Lin. alg., Matfyzpress
Bican: Lin. alg. a geom., Academia

Offline

 

#14 09. 01. 2016 09:46

brehy
Zelenáč
Příspěvky: 14
Škola: VŠBM
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: diagonálne dominantná matice

Pokud se nemýlím a správně jsem vás pochopil po vynásobení mi vyšlo tohle
//forum.matweb.cz/upload3/img/2016-01/29196_pr%25C3%25ADklad2.jpg

Offline

 

#15 09. 01. 2016 10:21

Sergejevicz
Příspěvky: 581
Škola: Mgr. mat. a fyz. modelování na MFF UK v r. 2014
Pozice: výpočtář
Reputace:   21 
Web
 

Re: diagonálne dominantná matice

↑ brehy:
↑ Eratosthenes:
Omlouvám se o mé poznámce o nutnosti násobit i pravou stranu. Já jsem si to původně špatně přečetl - soustavu versus stranu. :-)


Kopáček: Mat. anal. nejen pro fyziky, Veselý: Zákl. mat. anal., Bečvář: Lin. alg., Matfyzpress
Bican: Lin. alg. a geom., Academia

Offline

 

#16 09. 01. 2016 10:23

Sergejevicz
Příspěvky: 581
Škola: Mgr. mat. a fyz. modelování na MFF UK v r. 2014
Pozice: výpočtář
Reputace:   21 
Web
 

Re: diagonálne dominantná matice

↑ brehy:
Matice nové soustavy by měla být symetrická, nemáš tam tedy někde chybu?


Kopáček: Mat. anal. nejen pro fyziky, Veselý: Zákl. mat. anal., Bečvář: Lin. alg., Matfyzpress
Bican: Lin. alg. a geom., Academia

Offline

 

#17 09. 01. 2016 10:34

brehy
Zelenáč
Příspěvky: 14
Škola: VŠBM
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: diagonálne dominantná matice

mám to takhle správně?
//forum.matweb.cz/upload3/img/2016-01/32044_pr%25C3%25ADklad3.jpg

Offline

 

#18 09. 01. 2016 11:04

misaH
Příspěvky: 13467
 

Re: diagonálne dominantná matice

↑ brehy:

Nemá byť v druhom riadku transponovanej matice -5?

Offline

 

#19 09. 01. 2016 11:21

brehy
Zelenáč
Příspěvky: 14
Škola: VŠBM
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: diagonálne dominantná matice

↑ misaH:
Udělal jsem chybu. Po opravě:
//forum.matweb.cz/upload3/img/2016-01/34883_pr%25C3%25ADklad5.png

Offline

 

#20 09. 01. 2016 17:24

Eratosthenes
Příspěvky: 3111
Reputace:   140 
 

Re: diagonálne dominantná matice

↑ brehy:

vynásobeno je to (možná) dobře (nekontroloval jsem), ale určitě ve špatném pořadí. Abys nezměnil řešení soustavy, musíš levou a pravou stranu násobit  s t e j n ě. Levou stranu jsi násobil regulární maticí zprava (OK). Můžeš ale totéž udělat s pravou stranou  :-( ?


Budoucnost patří aluminiu.

Offline

 

#21 09. 01. 2016 17:42

brehy
Zelenáč
Příspěvky: 14
Škola: VŠBM
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: diagonálne dominantná matice

Já jsem to vypočítal přes Wolframalfa tak jsem si myslel že to bude ok. Jsem ztracený a už nevím co dál.

Offline

 

#22 09. 01. 2016 17:58

Eratosthenes
Příspěvky: 3111
Reputace:   140 
 

Re: diagonálne dominantná matice

↑ brehy:

A co jsi konkrétně počítal?

Řešíš soustavu A*x=b. A*A^T jsi spočítal sice správně, ale k řešení to nevede, protože na pravé straně b*A^T nespočítáš. Na pravé straně musíš násobit zleva, tj. A^T*b, takže i levou stranu musíš násobit zleva, tj. A^T*A.


Budoucnost patří aluminiu.

Offline

 

#23 09. 01. 2016 18:21

brehy
Zelenáč
Příspěvky: 14
Škola: VŠBM
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: diagonálne dominantná matice

↑ Eratosthenes:
Přepočítal jsem to tak jak si to napsal.
//forum.matweb.cz/upload3/img/2016-01/60080_priklad10.jpg

Offline

 

#24 09. 01. 2016 18:28

Eratosthenes
Příspěvky: 3111
Reputace:   140 
 

Re: diagonálne dominantná matice

↑ brehy:

Jo, to už je OK. Takže Gauss-Seidl bude konvergovat. Možná pomalu, ale jistě :-)


Budoucnost patří aluminiu.

Offline

 

#25 09. 01. 2016 19:11

brehy
Zelenáč
Příspěvky: 14
Škola: VŠBM
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: diagonálne dominantná matice

Poradíte mi jak mám dál pokračovat?

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson