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Grassmannian 曲率的简单矩阵表达式

微分几何 2025-07-29 v3 数值分析 数值分析 最优化与控制

摘要

我们展示了将Grassmannian建模为对称正交矩阵 Gr(k,Rn){QRn×n:QTQ=I,  QT=Q,  tr(Q)=2kn}\operatorname{Gr}(k,\mathbb{R}^n) \cong\{Q \in \mathbb{R}^{n \times n} : Q^{\scriptscriptstyle\mathsf{T}} Q = I, \; Q^{\scriptscriptstyle\mathsf{T}} = Q,\; \operatorname{tr}(Q)=2k - n\} 可得各种曲率及曲率相关量(包括内禀与外禀)具有极其简单的矩阵公式。这些包括黎曼、罗里、雅可比、关节、标量、均值、主、高斯曲率;Schouten、Weyl、Cotton、Bach、Pleba\'nski、cocurvature、nonmetricity 与 torsion 张量;第一、第二、第三基本形;Gauss 与 Weingarten 映射;以及上、下 delta 不变量。我们将推导上述量的显式、简单表达式,这些表达式以标准矩阵运算形式呈现,可使用数值线性代数实现稳定计算。其中许多量此前在Grassmannian 上从未被表述。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.11821,
  title  = {Simple matrix expressions for the curvatures of Grassmannian},
  author = {Zehua Lai and Lek-Heng Lim and Ke Ye},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.11821},
  year   = {2025}
}

备注

27 pages