Оценить:
 Рейтинг: 0

Математические модели в естественнонаучном образовании. Том I

Год написания книги
2022
Теги
<< 1 ... 46 47 48 49 50
На страницу:
50 из 50
Настройки чтения
Размер шрифта
Высота строк
Поля

 через

 (или

 через

), чтобы найти все собственные векторы.

Как и в случае с собственными значениями, вычисление собственных векторов для матриц размерности 3 ? 3 или более выполняется аналогичным образом как для 2 ? 2 случаев, хотя возникают некоторые дополнительные трудности. Оставим обсуждение деталей для курса линейной алгебры и вместо этого научимся использовать MATLAB для таких вычислений.

Существуют различные компьютерные методы расчета. На самом деле, MATLAB и другие компьютерные пакеты на самом деле не вычисляют собственные векторы и собственные значения так, как описано выше. Поскольку вычисление собственных векторов и значений очень важно не только для учебных моделей, но и для множества открытых проблем в науке и технике, были давно разработаны и включены во многие стандартные пакеты программного обеспечения довольно продвинутые сложные методы.

Хотя на самом деле не будем погружаться в детали каких-либо методов, используемых этими пакетами, поверхностно опишем один из подходом, обсудив ниже «степенной метод».

Зададим матрицу перехода

, выберем любой начальный вектор

 и вычислим

. Согласно сильной эргодической теореме, если

 является доминирующим собственным значением

 с соответствующим собственным вектором

, то должны ожидать, что

 будет ближе к

, чем было

. Но поскольку еще не знаем значения

, нужно каким-то образом скорректировать

, чтобы учесть фактор изменения его длины. Один из способов сделать это – просто разделить каждую компоненту вектора

 на самую большую из его компонент, чтобы получить новый вектор, который назовём

. Это означает, что

 будет иметь хотя бы одну компоненту равную 1 и будет «ближе» чем

 к тому вектору, который в пределе окажется собственным. Так на рисунке 2.4 красный «приблизился» к синему в результате трансформации векторов пространства.

Затем можно повторить процесс, используя

 вместо

 , чтобы получить еще лучшее приближение собственного вектора. Конечно, затем предстоит повторять процесс снова и снова, пока не обнаружим, что приближения в собственному вектору меняются незначительно.


<< 1 ... 46 47 48 49 50
На страницу:
50 из 50