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矩阵的循环分解与 Toeplitz 型矩阵的特征值

数值分析 2022-09-29 v3 数值分析

摘要

我们首先证明任意 n×nn \times n 矩阵可分解为 nn 个在单位圆上具周期松弛的循环矩阵之和。该分解相对于 Frobenius 内积正交,允许对这些循环分量进行递归迭代。还表明矩阵中少数循环分量的主导性允许使用快速傅里叶变换(FFT)操作进行稀疏相似变换。这使得稠密 Toeplitz、块 Toeplitz 及其他周期或准周期矩阵的所有特征值可在 O(n2)\mathcal{O}(n^2) 次算术运算内得到合理近似。还展示了该近似相似变换在线性求解器预处理中的效用。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.14805,
  title  = {Circulant decomposition of a matrix and the eigenvalues of Toeplitz type matrices},
  author = {Hariprasad M. and Murugesan Venkatapathi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.14805},
  year   = {2022}
}