Obliczanie macierzy odwrotnej przy zmianie elementu


18

Biorąc pod uwagę macierzy . Niech macierz odwrotna do będzie (to znaczy, ). Załóżmy, że jeden element w został zmieniony (powiedzmy na ). Celem jest znalezienie po tej zmianie. Czy istnieje metoda znalezienia tego celu, który jest bardziej wydajny niż ponowne obliczenie macierzy odwrotnej od zera.A A A - 1 A A - 1 = I A a i j a ′ i jn×nAAA−1AA−1=IAaijaij′A−1


Świetne odpowiedzi: znalazłem następujący artykuł, który rozwiązuje ten dokładnie problem: Sankowski, Piotr. „Dynamiczne zamykanie przechodnie poprzez dynamiczną macierz odwrotną.” Podstawy informatyki, 2004. Postępowanie. 45. doroczne sympozjum IEEE w sprawie. IEEE, 2004.
— AJed

Jeśli artykuł w jakiś sposób odpowiada lub rozwiązuje Twój problem, możesz dodać odpowiedź! :) W końcu komentarze mogą zostać usunięte w dowolnym momencie.
— Juho,

Odpowiedzi:


12

Formuła Sherman-Morrison może pomóc:

(A+uvT)−1=A−1−A−1uvTA−11+vTA−1u.

Niech oraz , gdzie jest standardowym wektorem kolumny podstawowej. Możesz sprawdzić, czy jeśli zaktualizowana macierz to to v = e j e i A ′ A ′ - 1 = A - 1 - ( a ′ i j - a i j ) A - 1 i → A - 1 T ↓ ju=(aij′−aij)eiv=ejeiA′

A′−1=A−1−(aij′−aij)Ai→−1A↓j−1T1+(aij′−aij)Aij−1.

7

Zmiana pojedynczego elementu, podana z A - 1 , może być śledzona z aktualizacją rangi 1. Tak, absolutnie, istnieje lepszy sposób niż ponowne obliczenie odwrotności od zera.AA−1

Niech będzie zmianą elementu a i j . Używanie e I a wektora kolumny jednostkową jeden w ı położenia i zerami poza nią, że ma ( A + e ı hemibursztynianu e ⊤ j ), A - 1 = I + e ı hemibursztynianu e ⊤ j A - 1δ=aij′−aijaijeii

(A+eiδej⊤)A−1=I+eiδej⊤A−1

macierz zero, z wyjątkiem wartości hemibursztynianu w ı j pozycji. Czy widzisz tutaj, jak odpowiednie pomnożenie rangi jednej przez A - 1 może dać pożądaną nową odwrotność? (Lub równoważnie, elementarne operacje na kolumnach na A - 1 ).eiδej⊤δijA−1A−1

Lub jeśli zamiast tego chcesz wykonać operacje na wierszach, możesz użyć

A−1(A+eiδej⊤)=I+A−1eiδej⊤

A−1


Dobra odpowiedź, ale jak różni się to od poprzedniego Yuval?
— AJed,

1
A−1
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.