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 .