Numerische Lineare Algebra - TU Chemnitz
Numerische Lineare Algebra - TU Chemnitz Numerische Lineare Algebra - TU Chemnitz
Unterraumiteration Rekursive Darstellung bei QR-Iteration Die Ähnlichkeitstransformation A ↦→ Q H k AQ k muss nicht explizit berechnet werden: definiert man ˜Q k := Q H k−1Q k , so ergeben sich unmittelbar Q k = ˜Q 1 ˜Q2 · · · ˜Q k sowie A k = ˜Q H k A k−1 ˜Qk , d.h. A k kann bei Vorliegen von ˜Q k aus A k−1 berechnet werden. Ferner gilt p(A k−1 ) = ˜Q k R k , sodass ein QR-Schritt zusammengefasst werden kann als p(A k−1 ) = ˜Q k R k , A k = ˜Q H k A k−1 ˜Qk . (3.2) Oliver Ernst (Numerische Mathematik) Numerische Lineare Algebra Wintersemester 2013/14 45 / 177
Unterraumiteration Rekursive Darstellung bei QR-Iteration Fazit: Ein QR-Schritt entspricht einem Schritt simultaner Iteration angewandt auf die Unterräume span{e 1 , . . . , e j }, j = 1, . . . , n. Hierauf folgt ein unitärer Basiswechsel, bezüglich dessen die Unterräume wieder die Darstellung span{e 1 , . . . , e j }, j = 1, . . . , n besitzen. Bei der simultanen Iteration bleibt die Matrix A unverändert und die Unterräume ändern sich; beim QR-Verfahren ändert sich die Matrix und die Unterräume besitzen stets die Darstellung span{e 1 , . . . , e j }, j = 1, . . . , n, d.h. die Standardbasis wird zunehmend invariant bezüglich der aktuellen Matrix. Oliver Ernst (Numerische Mathematik) Numerische Lineare Algebra Wintersemester 2013/14 46 / 177
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Unterraumiteration<br />
Rekursive Darstellung bei QR-Iteration<br />
Fazit:<br />
Ein QR-Schritt entspricht einem Schritt simultaner Iteration angewandt auf<br />
die Unterräume span{e 1 , . . . , e j }, j = 1, . . . , n. Hierauf folgt ein unitärer<br />
Basiswechsel, bezüglich dessen die Unterräume wieder die Darstellung<br />
span{e 1 , . . . , e j }, j = 1, . . . , n besitzen.<br />
Bei der simultanen Iteration bleibt die Matrix A unverändert und die<br />
Unterräume ändern sich; beim QR-Verfahren ändert sich die Matrix und die<br />
Unterräume besitzen stets die Darstellung span{e 1 , . . . , e j }, j = 1, . . . , n,<br />
d.h. die Standardbasis wird zunehmend invariant bezüglich der aktuellen<br />
Matrix.<br />
Oliver Ernst (<strong>Numerische</strong> Mathematik) <strong>Numerische</strong> <strong>Lineare</strong> <strong>Algebra</strong> Wintersemester 2013/14 46 / 177