【摘要】:在很多情况下,QR迭代法收敛很慢。其中的一种便是移位QR法,该方法在每一次迭代时引入了一个移位系数σ,使得第k次QR分解对如下矩阵进行:Ak-σI=QkRkAk+1=QkQk+σI如果σ是某个特征值的良好估计值,那么Ak矩阵的元素会很快地收敛至0,Ak矩阵的(n,n)元素会收敛到接近σk的特征值。一旦这种情况发生,便可以进一步使用新的移位系数。例7.4 利用移位QR法重做例7.3。解7.4 开始时令移位系数σ=15,它接近于特征值18.0425。
在很多情况下,QR迭代法收敛很慢。然而,如果事先知道一个或多个特征值的部分信息,那么有很多技术可以用来加速迭代的收敛过程。其中的一种便是移位QR法,该方法在每一次迭代时引入了一个移位系数σ,使得第k次QR分解对如下矩阵进行:
Ak-σI=QkRk
Ak+1=Qk∗(Ak-σI)Qk+σI
如果σ是某个特征值的良好估计值,那么Ak矩阵的(n,n-1)元素会很快地收敛至0,Ak矩阵的(n,n)元素会收敛到接近σk的特征值。一旦这种情况发生,便可以进一步使用新的移位系数。
例7.4 利用移位QR法重做例7.3。(www.xing528.com)
解7.4 开始时令移位系数σ=15,它接近于特征值18.0425。这样,收敛到此特征值的过程将会加快。将给定的矩阵A作为A0,对A0-σI进行QR分解可以得到
代入公式A1=Q0∗(A0-σI)Q0+σI
目标特征值(λ=18.0425)会出现在右下角,因为随着迭代的发展,Ak+1(n,n)-σ将是对角线上模值最小的。考虑到特征值在对角线上是从大到小排列的,而最大的特征值被σ移位了,因此现在变成了模值最小的了。收敛过程可以通过在每一步迭代中更新σ来进一步加速,比如取σk+1=Ak+1(n,n)。进一步的迭代与例7.3一样。
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