Связь между LR- и QR-алгорифмами
51.
-алгорифм и
-алгорифм Холецкого очень тесно связаны. На самом деле, имеем
и, следовательно,
или
Но из (50.5) следует, что
Следовательно, мы имеем две факторизации Холецкого матрицы
и так как они должны совпадать, находим
Из (50.3) имеем
а из уравнений, определяющих
-алгорифм,—
Следовательно,
матрица, полученная по
-алгорифму Холецкого, равна
матрице, полученной при использовании
-алгорифма. (Этот результат несправедлив для несимметричных матриц, но он, возможно, демонстрирует большую силу
Наше доказательство справедливо как для положительно определенных матриц, так и для произвольных симметричных. (Конечно, мы требуем, чтобы они были неособенными, так как иначе треугольная факторизация
не единственна.)
QR-алгорифм всегда дает вещественные матрицы, если
вещественная, и, следовательно,
-алгорифм Холецкого должен давать вещественные
даже если
комплексные. В случае матрицы (50.6) имеем
Еще более важным является тот факт, что
-алгорифм сохраняет
-норму и евклидову норму, и ни один элемент
не может стать большим. Это неверно для
-алгорифма Холецкого, если только
не положительно определенная. Матрица
может иметь сколь угодно большие элементы, но элементы
обязательно должны вернуться к нормальным размерам. Пример неустойчивости приведен в табл. 4. Здесь
значительно
Таблица 4
«больше
Несмотря на то, что вычисленная
вещественная, произошла полная потеря точности собственных значений. Для сравнения дана точная
.