Общие численные методы
Конструктивный алгоритм векторизации произведения $P\otimes P$ для симметричной матрицы $P$
А. И. Глущенко,
К. А. Ласточкин Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН
117997 Москва, ул. Профсоюзная, 65, Россия
Аннотация:
В работе предложен конструктивный алгоритм вычисления матриц исключения
$\bar L $ и дублирования
$\bar D$ для операции векторизации произведения
$P\otimes P$ при
$P=P^{\mathrm{T}}$. Матрица
$\bar L $, получаемая в соответствии с алгоритмом, позволяет формировать из упомянутого произведения вектор, содержащий только уникальные элементы. Матрица
$\bar D $, в свою очередь, позволяет выполнять обратное преобразование. Предложена программная реализация процедуры вычисления матриц
$\bar L $ и
$\bar D $. На основе отмеченных результатов предложена новая операция
$\mathrm{vecu}(.)$, определенная над произведением
$P\otimes P$ при
$P=P^{\mathrm{T}}$ и описаны ее свойства. Показаны отличия и преимущества разработанной операции от известных операций
$\mathrm{vec}(.)$ и
$\mathrm{vech}(.)$ (
$\mathrm{vecd}(.)$) в случае их применения для векторизации произведения
$P\otimes P$ при
$P=P^{\mathrm{T}}$. На примере параметризации алгебраического уравнения Риккати продемонстрирована эффективность операции
$\mathrm{vecu}(.)$ для снижения перепараметризации задачи идентификации неизвестных параметров.
Библ. 14. Фиг. 3.
Ключевые слова:
векторизация, матрица исключения, матрица дублирования, произведение Кронекера, уникальные элементы матрицы, снижение размерности, перепараметризация, уравнение Риккати.
УДК:
519.61 Поступила в редакцию: 20.02.2022
Исправленный вариант: 20.02.2023
Принята в печать: 29.05.2023
DOI:
10.31857/S0044466923090090