Nolla-avaruuden kanta

Tarkoituksena olisi määrittää matriisin nolla-avaruuden kanta, eli myös etsiä homogeenisen, lineaarisen yhtälöryhmän epätriviaalit ratkaisut.
Menetelmässä pitäisi alkeisrivitoimituksin saada matriisista A matriisi B, jossa on nollarivejä. Onko olemassa jotain yleistä menetelmää nollarivien "tuottamiseksi" tai edes tuottamisen mahdollisuuden/mahdottomuuden toteamiseksi?
5920
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 5

Vanhimmat

'nolla-avaruutta' kutsutaan kerneliksi. Kun puhut 'nolla-riveistä', ne voi helposti ymmärtää vahingossa riveiksi, joissa on pelkkiä nollia. Tarkoitat kernelin kantavektoreita.

Kernelin voi löytää rivioperaatioilla, ja prosessia kutsutaan nimellä Gaussian elimination. Tuota termiä voit hakea vaikka googlella.

rank-nullity-theorem antaa sinulle kernelin ulottuvuuden, ja haluttu matriisin muoto on I|A, eli identiteettimatriisi jatkettuna oikealla puolella olevilla pystyriveillä ( joitakin nollaa täynnä olevia rivejä alla). Tuosta muodosta on helppo päätellä kernelin kanta. Katso esim. http://mathforum.org/library/drmath/view/51983.html .

Jos sinulla on ongelmia itse rivioperaatioiden kanssa, harjoittele niitä paljon.

Hyvä harjoitustehtävä on ohjelmoida (vaikka C:llä) ohjelma, joka laskee kernelin kannan (poistettuaan ensin mahdollisesti muodostuvat nollarivit matriisin lopusta!).

Koska ohjelma voi äärellisessä, (ja jopa polynomiajassa!) laskea kernelin kannan, se voidaan laskea yleiseksi menetelmäksi. Eli vastaus kysymykseesi on kyllä.

Äänestä
  • "'nolla-avaruutta' kutsutaan kerneliksi."

    Ei, vaan ytimeksi.

    Äänestä

  • mahtimatemaatikko kirjoitti:

    "'nolla-avaruutta' kutsutaan kerneliksi."

    Ei, vaan ytimeksi.

    ... sillä en lue matikkaa suomeksi. Toki käännös on varsin looginen.

    Äänestä

  • nkorppi kirjoitti:

    ... sillä en lue matikkaa suomeksi. Toki käännös on varsin looginen.

    En minäkään lue matikkaa suomeksi, mutta opettelen suomenkieliset termit. Yliopistolla on paljon kätevämpää puhua kavereiden kanssa matikasta suomeksi, kun kaverit ovat suomalaisia.

    Äänestä

Tuolla mainitulla tavalla löytää kyllä matriisin ytimen, mutta "oikeissa" sovelluksissa käytetään yleensä ns. SVD-hajotelmaa (engl. singular value decomposition), jossa mxn-matriisi M on hajotettu kolmen matriisin tuloksi:
M = U*Z*V^t (V^t tarkoittaa V:n transpoosia). Tällöin matriiseista U ja V nähdään välittömästi M:n ytimen kanta ja lisäksi myös M:n kuvajoukon (joka tietenkin on vektoriavaruus) kanta. Lisää
SVD:stä löytyy esimerkiksi täältä:

http://www.cs.brown.edu/research/ai/dynamics/tutorial/Postscript/SingularValueDecomposition.ps

Dokumentti on Postscript-muodossa, joten voit tarvita (ilmaista) Ghostscript-ohjelmaa, jonka voi ladata netistä: http://pages.cs.wisc.edu/~ghost/ ).



Jos

Äänestä

Ketjusta on poistettu 1 sääntöjenvastainen viesti.

Kommentoi aloitusta


Null(A) kirjoitti:

Tarkoituksena olisi määrittää matriisin nolla-avaruuden kanta, eli myös etsiä homogeenisen, lineaarisen yhtälöryhmän epätriviaalit ratkaisut.
Menetelmässä pitäisi alkeisrivitoimituksin saada matriisista A matriisi B, jossa on nollarivejä. Onko olemassa jotain yleistä menetelmää nollarivien "tuottamiseksi" tai edes tuottamisen mahdollisuuden/mahdottomuuden toteamiseksi?

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu