विकर्ण रूप से प्रभावशाली मैट्रिक्स: Difference between revisions
(Created page with "{{Short description|Subclass of matrices}} गणित में, एक वर्ग मैट्रिक्स (गणित) को विकर्ण रूप स...") |
No edit summary |
||
(4 intermediate revisions by 3 users not shown) | |||
Line 1: | Line 1: | ||
{{Short description|Subclass of matrices}} | {{Short description|Subclass of matrices}} | ||
गणित में, एक वर्ग [[मैट्रिक्स (गणित)]] को | गणित में, एक वर्ग [[मैट्रिक्स (गणित)|आव्यूह (गणित)]] को विकर्णतः प्रमुख कहा जाता है यदि, आव्यूह की प्रत्येक रोव (पंक्ति) के लिए, रोव में विकर्णतः प्रविष्टि का परिमाण उस रोव में अन्य सभी (गैर-विकर्णतः) प्रविष्टियों के परिमाण के योग से बृहत्तर या उसके बराबर है। अधिक सटीक रूप से, आव्यूह ''A'' विकर्णतः रूप से प्रमुख है यदि | ||
:<math>|a_{ii}| \geq \sum_{j\neq i} |a_{ij}| \quad\text{for all } i \,</math> | :<math>|a_{ii}| \geq \sum_{j\neq i} |a_{ij}| \quad\text{for all } i \,</math> | ||
जहाँ | जहाँ a<sub>''ij''</sub> ith रोव और jth कॉलम में प्रविष्टि को दर्शाता है। | ||
यह परिभाषा अशक्त असमानता का उपयोग करती है, और इसलिए इसे कभी-कभी अशक्त विकर्णतः प्रभुत्व भी कहा जाता है। यदि सख्त असमानता (>) का उपयोग किया जाता है, तो इसे ''सख्त'' ''विकर्णतः प्रभुत्व'' कहा जाता है। अयोग्य शब्द ''विकर्णतः प्रभुत्व'' का अर्थ संदर्भ के आधार पर सख्त (स्ट्रीक्ट) और अशक्त विकर्णतः प्रभुत्व दोनों हो सकता है।<ref>For instance, Horn and Johnson (1985, p. 349) use it to mean weak diagonal dominance.</ref> | |||
==भिन्नताएँ== | ==भिन्नताएँ== | ||
पहले पैराग्राफ की परिभाषा प्रत्येक | पहले पैराग्राफ की परिभाषा प्रत्येक रोव में प्रविष्टियों का योग करती है। इसलिए इसे कभी-कभी ''रोव विकर्णतः प्रभुत्व'' भी कहा जाता है। यदि कोई प्रत्येक स्तंभ का योग करने के लिए परिभाषा बदलता है, तो इसे ''कॉलम विकर्णतः प्रभुत्व'' कहा जाता है। | ||
कोई भी | कोई भी यथार्थ रूप से ''विकर्णतः प्रमुख आव्यूह'' बिना प्रयास किये एक अशक्त श्रृंखलाबद्ध विकर्णतः प्रमुख आव्यूह है। अशक्त श्रृंखलाबद्ध विकर्णतः प्रमुख आव्यूह गैर-एकवचन होते हैं और इसमें ''इरेड्यूसिबल विकर्णतः प्रमुख'' आव्यूह का समूह सम्मिलित होता है। ये इरेड्यूसिबल (गणित) आव्यूह हैं जो अशक्त विकर्णतः प्रमुख हैं, लेकिन कम से कम एक रोव में पूर्णतः से विकर्णतः प्रमुख हैं। | ||
==उदाहरण== | ==उदाहरण== | ||
आव्यूह | |||
:<math> A = \begin{bmatrix} | :<math> A = \begin{bmatrix} | ||
Line 20: | Line 18: | ||
-1 & 2 & 4\end{bmatrix} | -1 & 2 & 4\end{bmatrix} | ||
</math> | </math> | ||
विकर्णतः | विकर्णतः प्रमुख है क्योंकि | ||
:<math>|a_{11}| \ge |a_{12}| + |a_{13}|</math> तब से <math>|+3| \ge |-2| + |+1|</math> | :<math>|a_{11}| \ge |a_{12}| + |a_{13}|</math> तब से <math>|+3| \ge |-2| + |+1|</math> | ||
Line 26: | Line 24: | ||
:<math>|a_{33}| \ge |a_{31}| + |a_{32}|</math> तब से <math>|+4| \ge |-1| + |+2|</math>. | :<math>|a_{33}| \ge |a_{31}| + |a_{32}|</math> तब से <math>|+4| \ge |-1| + |+2|</math>. | ||
आव्यूह | |||
:<math> B = \begin{bmatrix} | :<math> B = \begin{bmatrix} | ||
Line 33: | Line 31: | ||
1 & -2 & 0\end{bmatrix} | 1 & -2 & 0\end{bmatrix} | ||
</math> | </math> | ||
विकर्णतः | विकर्णतः प्रमुख ''नहीं'' है क्योंकि | ||
:<math>|b_{11}| < |b_{12}| + |b_{13}|</math> तब से <math>|-2| < |+2| + |+1|</math> | :<math>|b_{11}| < |b_{12}| + |b_{13}|</math> तब से <math>|-2| < |+2| + |+1|</math> | ||
Line 39: | Line 37: | ||
:<math>|b_{33}| < |b_{31}| + |b_{32}|</math> तब से <math>|+0| < |+1| + |-2|</math>. | :<math>|b_{33}| < |b_{31}| + |b_{32}|</math> तब से <math>|+0| < |+1| + |-2|</math>. | ||
अर्थात्, पहली और तीसरी | अर्थात्, पहली और तीसरी रोवयाँ विकर्णतः प्रभुत्व की स्थिति को पूरा करने में विफल रहती हैं। | ||
आव्यूह | |||
:<math> C = \begin{bmatrix} | :<math> C = \begin{bmatrix} | ||
Line 48: | Line 46: | ||
1 & -2 & 5\end{bmatrix} | 1 & -2 & 5\end{bmatrix} | ||
</math> | </math> | ||
पूर्णतः से विकर्णतः प्रमुख है क्योंकि | |||
:<math>|c_{11}| > |c_{12}| + |c_{13}|</math> तब से <math>|-4| > |+2| + |+1|</math> | :<math>|c_{11}| > |c_{12}| + |c_{13}|</math> तब से <math>|-4| > |+2| + |+1|</math> | ||
Line 55: | Line 53: | ||
==अनुप्रयोग और गुण== | ==अनुप्रयोग और गुण== | ||
निम्नलिखित परिणामों को गेर्शगोरिन वृत्त प्रमेय | निम्नलिखित परिणामों को [[गेर्शगोरिन वृत्त प्रमेय]] से बिना प्रयास किये सिद्ध किया जा सकता है। गेर्शगोरिन के वृत्त प्रमेय का अपने आप में एक बहुत ही संक्षिप्त प्रमाण है। | ||
पूर्णतः से विकर्णतः रूप से प्रमुख आव्यूह (या एक अपरिवर्तनीय रूप से विकर्णतः रूप से प्रमुख आव्यूह<ref>Horn and Johnson, Thm 6.2.27.</ref>) [[एकवचन मैट्रिक्स|एकवचन आव्यूह]] है गैर-एकवचन। | |||
[[हर्मिटियन मैट्रिक्स|हर्मिटियन आव्यूह]] विकर्णतः रूप से प्रमुख आव्यूह <math> A </math> वास्तविक गैर-ऋणात्मक विकर्णतः प्रविष्टियों के साथ [[सकारात्मक अर्धनिश्चित मैट्रिक्स|घनात्मक अर्धनिश्चित आव्यूह]] है। यह आइगेनवैल्यू के वास्तविक होने और गेर्शगोरिन के वृत्त प्रमेय से अनुसरण करता है। यदि समरूपता की आवश्यकता समाप्त हो जाती है, तो ऐसा आव्यूह आवश्यक रूप से घनात्मक अर्धनिश्चित नहीं है। उदाहरण के लिए, विचार करें | |||
:<math> \begin{pmatrix}-2&2&1\end{pmatrix}\begin{pmatrix} | :पूर्णतः<math> \begin{pmatrix}-2&2&1\end{pmatrix}\begin{pmatrix} | ||
1&1&0\\ | 1&1&0\\ | ||
1&1&0\\ | 1&1&0\\ | ||
1&0&1\end{pmatrix}\begin{pmatrix}-2\\2\\1\end{pmatrix}<0.</math> | 1&0&1\end{pmatrix}\begin{pmatrix}-2\\2\\1\end{pmatrix}<0.</math> | ||
हालाँकि, इसके eigenvalues के वास्तविक भाग गेर्शगोरिन के | हालाँकि, इसके इगेनवैल्यूज (eigenvalues) के वास्तविक भाग गेर्शगोरिन के वृत्त प्रमेय द्वारा गैर-ऋणात्मक रहते हैं। | ||
इसी प्रकार, वास्तविक | इसी प्रकार, वास्तविक घनात्मक विकर्णतः प्रविष्टियों के साथ एक हर्मिटियन पूर्णतः से विकर्णतः रूप से प्रमुख आव्यूह [[सकारात्मक निश्चित मैट्रिक्स|घनात्मक निश्चित आव्यूह]] है। | ||
[[ गाउस विलोपन ]] (एलयू फ़ैक्टराइज़ेशन) निष्पादित करते समय | [[ गाउस विलोपन |गाउस एलिमिनेशन]] (एलयू फ़ैक्टराइज़ेशन) निष्पादित करते समय पूर्णतः से कॉलम विकर्णतः रूप से प्रमुख आव्यूह के लिए कोई (आंशिक) [[धुरी तत्व|पिवोटिंग]] (कीलकन) आवश्यक नहीं है। | ||
एक रेखीय प्रणाली को हल करने के लिए [[जैकोबी विधि]] और गॉस-सीडेल विधियाँ अभिसरण होती हैं यदि | एक रेखीय प्रणाली को हल करने के लिए [[जैकोबी विधि]] और गॉस-सीडेल विधियाँ अभिसरण होती हैं यदि आव्यूह पूर्णतः से (या अपरिवर्तनीय रूप से) विकर्णतः रूप से प्रमुख है। | ||
परिमित तत्व विधियों में उत्पन्न होने वाले कई | परिमित तत्व विधियों में उत्पन्न होने वाले कई आव्यूह विकर्णतः रूप से प्रमुख होते हैं। | ||
विकर्णतः प्रभुत्व के विचार पर एक साधारण बदलाव का उपयोग यह साबित करने के लिए किया जाता है कि [[टेम्परली-लीब बीजगणित]] में लूप के बिना आरेखों पर युग्मन गैर-अपक्षयी है।<ref>{{cite journal | author = K.H. Ko and L. Smolinski | title = A combinatorial matrix in 3-manifold theory | journal = [[Pacific J. Math.]] | volume = 149 | year = 1991 | pages = 319–336}}</ref> बहुपद प्रविष्टियों वाले आव्यूह के लिए, विकर्णतः प्रभुत्व की एक उचित परिभाषा यदि उच्चतम शक्ति है <math>q</math> प्रत्येक रोव में दिखाई देने वाला केवल विकर्णतः पर दिखाई देता है। (बड़े मूल्यों पर ऐसे आव्यूह का मूल्यांकन <math>q</math> उपरोक्त अर्थ में विकर्णतः रूप से प्रमुख हैं।) | |||
==टिप्पणियाँ== | ==टिप्पणियाँ== | ||
<references/> | <references/> | ||
==संदर्भ== | ==संदर्भ== | ||
*{{cite book |first=Gene H. |last=Golub |author-link=Gene Golub |first2=Charles F. |last2=Van Loan |title=Matrix Computations |year=1996 |isbn=0-8018-5414-8 }} | *{{cite book |first=Gene H. |last=Golub |author-link=Gene Golub |first2=Charles F. |last2=Van Loan |title=Matrix Computations |year=1996 |isbn=0-8018-5414-8 }} | ||
*{{cite book |first=Roger A. |last=Horn |first2=Charles R. |last2=Johnson |title=Matrix Analysis |publisher=Cambridge University Press |year=1985 |isbn=0-521-38632-2 |edition=Paperback }} | *{{cite book |first=Roger A. |last=Horn |first2=Charles R. |last2=Johnson |title=Matrix Analysis |publisher=Cambridge University Press |year=1985 |isbn=0-521-38632-2 |edition=Paperback }} | ||
==बाहरी संबंध== | ==बाहरी संबंध== | ||
* [http://planetmath.org/?op=getobj&from=objects&id=4512 PlanetMath: Diagonal dominance definition] | * [http://planetmath.org/?op=getobj&from=objects&id=4512 PlanetMath: Diagonal dominance definition] | ||
Line 90: | Line 84: | ||
* [http://mathworld.wolfram.com/DiagonallyDominantMatrix.html Mathworld] | * [http://mathworld.wolfram.com/DiagonallyDominantMatrix.html Mathworld] | ||
[[Category:Created On 25/07/2023]] | [[Category:Created On 25/07/2023]] | ||
[[Category:Lua-based templates]] | |||
[[Category:Machine Translated Page]] | |||
[[Category:Pages with script errors]] | |||
[[Category:Short description with empty Wikidata description]] | |||
[[Category:Templates Vigyan Ready]] | |||
[[Category:Templates that add a tracking category]] | |||
[[Category:Templates that generate short descriptions]] | |||
[[Category:Templates using TemplateData]] | |||
[[Category:मैट्रिसेस]] | |||
[[Category:संख्यात्मक रैखिक बीजगणित]] |
Latest revision as of 10:45, 14 August 2023
गणित में, एक वर्ग आव्यूह (गणित) को विकर्णतः प्रमुख कहा जाता है यदि, आव्यूह की प्रत्येक रोव (पंक्ति) के लिए, रोव में विकर्णतः प्रविष्टि का परिमाण उस रोव में अन्य सभी (गैर-विकर्णतः) प्रविष्टियों के परिमाण के योग से बृहत्तर या उसके बराबर है। अधिक सटीक रूप से, आव्यूह A विकर्णतः रूप से प्रमुख है यदि
जहाँ aij ith रोव और jth कॉलम में प्रविष्टि को दर्शाता है।
यह परिभाषा अशक्त असमानता का उपयोग करती है, और इसलिए इसे कभी-कभी अशक्त विकर्णतः प्रभुत्व भी कहा जाता है। यदि सख्त असमानता (>) का उपयोग किया जाता है, तो इसे सख्त विकर्णतः प्रभुत्व कहा जाता है। अयोग्य शब्द विकर्णतः प्रभुत्व का अर्थ संदर्भ के आधार पर सख्त (स्ट्रीक्ट) और अशक्त विकर्णतः प्रभुत्व दोनों हो सकता है।[1]
भिन्नताएँ
पहले पैराग्राफ की परिभाषा प्रत्येक रोव में प्रविष्टियों का योग करती है। इसलिए इसे कभी-कभी रोव विकर्णतः प्रभुत्व भी कहा जाता है। यदि कोई प्रत्येक स्तंभ का योग करने के लिए परिभाषा बदलता है, तो इसे कॉलम विकर्णतः प्रभुत्व कहा जाता है।
कोई भी यथार्थ रूप से विकर्णतः प्रमुख आव्यूह बिना प्रयास किये एक अशक्त श्रृंखलाबद्ध विकर्णतः प्रमुख आव्यूह है। अशक्त श्रृंखलाबद्ध विकर्णतः प्रमुख आव्यूह गैर-एकवचन होते हैं और इसमें इरेड्यूसिबल विकर्णतः प्रमुख आव्यूह का समूह सम्मिलित होता है। ये इरेड्यूसिबल (गणित) आव्यूह हैं जो अशक्त विकर्णतः प्रमुख हैं, लेकिन कम से कम एक रोव में पूर्णतः से विकर्णतः प्रमुख हैं।
उदाहरण
आव्यूह
विकर्णतः प्रमुख है क्योंकि
- तब से
- तब से
- तब से .
आव्यूह
विकर्णतः प्रमुख नहीं है क्योंकि
- तब से
- तब से
- तब से .
अर्थात्, पहली और तीसरी रोवयाँ विकर्णतः प्रभुत्व की स्थिति को पूरा करने में विफल रहती हैं।
आव्यूह
पूर्णतः से विकर्णतः प्रमुख है क्योंकि
- तब से
- तब से
- तब से .
अनुप्रयोग और गुण
निम्नलिखित परिणामों को गेर्शगोरिन वृत्त प्रमेय से बिना प्रयास किये सिद्ध किया जा सकता है। गेर्शगोरिन के वृत्त प्रमेय का अपने आप में एक बहुत ही संक्षिप्त प्रमाण है।
पूर्णतः से विकर्णतः रूप से प्रमुख आव्यूह (या एक अपरिवर्तनीय रूप से विकर्णतः रूप से प्रमुख आव्यूह[2]) एकवचन आव्यूह है गैर-एकवचन।
हर्मिटियन आव्यूह विकर्णतः रूप से प्रमुख आव्यूह वास्तविक गैर-ऋणात्मक विकर्णतः प्रविष्टियों के साथ घनात्मक अर्धनिश्चित आव्यूह है। यह आइगेनवैल्यू के वास्तविक होने और गेर्शगोरिन के वृत्त प्रमेय से अनुसरण करता है। यदि समरूपता की आवश्यकता समाप्त हो जाती है, तो ऐसा आव्यूह आवश्यक रूप से घनात्मक अर्धनिश्चित नहीं है। उदाहरण के लिए, विचार करें
- पूर्णतः
हालाँकि, इसके इगेनवैल्यूज (eigenvalues) के वास्तविक भाग गेर्शगोरिन के वृत्त प्रमेय द्वारा गैर-ऋणात्मक रहते हैं।
इसी प्रकार, वास्तविक घनात्मक विकर्णतः प्रविष्टियों के साथ एक हर्मिटियन पूर्णतः से विकर्णतः रूप से प्रमुख आव्यूह घनात्मक निश्चित आव्यूह है।
गाउस एलिमिनेशन (एलयू फ़ैक्टराइज़ेशन) निष्पादित करते समय पूर्णतः से कॉलम विकर्णतः रूप से प्रमुख आव्यूह के लिए कोई (आंशिक) पिवोटिंग (कीलकन) आवश्यक नहीं है।
एक रेखीय प्रणाली को हल करने के लिए जैकोबी विधि और गॉस-सीडेल विधियाँ अभिसरण होती हैं यदि आव्यूह पूर्णतः से (या अपरिवर्तनीय रूप से) विकर्णतः रूप से प्रमुख है।
परिमित तत्व विधियों में उत्पन्न होने वाले कई आव्यूह विकर्णतः रूप से प्रमुख होते हैं।
विकर्णतः प्रभुत्व के विचार पर एक साधारण बदलाव का उपयोग यह साबित करने के लिए किया जाता है कि टेम्परली-लीब बीजगणित में लूप के बिना आरेखों पर युग्मन गैर-अपक्षयी है।[3] बहुपद प्रविष्टियों वाले आव्यूह के लिए, विकर्णतः प्रभुत्व की एक उचित परिभाषा यदि उच्चतम शक्ति है प्रत्येक रोव में दिखाई देने वाला केवल विकर्णतः पर दिखाई देता है। (बड़े मूल्यों पर ऐसे आव्यूह का मूल्यांकन उपरोक्त अर्थ में विकर्णतः रूप से प्रमुख हैं।)
टिप्पणियाँ
- ↑ For instance, Horn and Johnson (1985, p. 349) use it to mean weak diagonal dominance.
- ↑ Horn and Johnson, Thm 6.2.27.
- ↑ K.H. Ko and L. Smolinski (1991). "A combinatorial matrix in 3-manifold theory". Pacific J. Math. 149: 319–336.
संदर्भ
- Golub, Gene H.; Van Loan, Charles F. (1996). Matrix Computations. ISBN 0-8018-5414-8.
- Horn, Roger A.; Johnson, Charles R. (1985). Matrix Analysis (Paperback ed.). Cambridge University Press. ISBN 0-521-38632-2.