Metoda dekompozycji LU

background image

Metoda dekompozycji LU

metoda dokładna rozwi

ą

zywania

układów równa

ń

liniowych

background image

Metoda dekompozycji LU

A x = b

det A

0

A x = b

[L U] x = b

A = L U

L – macierz trójk

ą

tna dolna, otrzymana z macierzy A,

U – macierz trójk

ą

tna górna, otrzymana z macierzy A

L y = b

U x = y

Najpierw musimy obliczy

ć

macierz L i macierz U

(1)

(2)

background image

Macierz U

( ) ( )

( )

( )

( )

( )

=

1

0

0

0

1

0

0

1

0

1

3

3

2

2

2

23

1

1

1

13

1

12

L

M

O

M

M

M

L

L

L

n

n

n

a

a

a

a

a

a

U

Macierz L

( )
( ) ( )
( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( )

( )

=

n

nn

n

n

n

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

L

M

O

M

M

M

L

L

L

3

3

2

2

1

1

3

33

2

32

1

31

2

22

1

21

1

11

0

0

0

0

0

0

L

(3)

(4)

background image

=

44

43

42

41

34

33

32

31

24

23

22

21

14

13

12

11

34

24

23

14

13

12

44

43

42

41

33

32

31

22

21

11

1

0

0

0

1

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

u

u

u

u

u

u

l

l

l

l

l

l

l

l

l

l

Algorytm Crouta

Przykład dla n = 4

Pomocnicza macierz

Q

=

44

43

42

41

34

33

32

31

24

23

22

21

14

13

12

11

l

l

l

l

u

l

l

l

u

u

l

l

u

u

u

l

Q

(5)

(6)

background image

16

14

10

4

15

13

9

3

12

11

8

2

7

6

5

1

Elementy macierzy Q, dla n = 4, s

ą

obliczane w kolejno

ś

ci zaznaczonej

w poni

ż

szej tablicy

Numer oznacza kolejno

ść

obliczania elementów.

Najpierw obliczamy elementy macierzy L (pierwsza kolumna),
potem elementy macierzy U (pierwszy wiersz, bez pierwszego elementu,
który jest równy 1),

potem elementy macierzy L (druga kolumna),
potem elementy macierzy U (druga kolumna, ale bez pierwszego elementu,
który jest równy 0),

potem elementy macierzy L, itd.

=

44

43

42

41

34

33

32

31

24

23

22

21

14

13

12

11

l

l

l

l

u

l

l

l

u

u

l

l

u

u

u

l

Q

background image

Bior

ą

c pod uwag

ę

zale

ż

no

ść

(5), wykonujemy obliczenia dla kolejnego elementu

ij

a

w postaci iloczynu i-tego wiersza macierzy L i j-tej kolumny macierzy U

1

11

11

=

l

a

11

11

a

l

=

,

1

21

21

=

l

a

21

21

a

l

=

,

1

31

31

=

l

a

31

31

a

l

=

,

1

41

41

=

l

a

41

41

a

l

=

,

12

11

12

u

l

a

=

11

12

12

l

a

u

=

,

13

11

13

u

l

a

=

11

13

13

l

a

u

=

,

14

11

14

u

l

a

=

11

14

14

l

a

u

=

,

=

44

43

42

41

34

33

32

31

24

23

22

21

14

13

12

11

l

l

l

l

u

l

l

l

u

u

l

l

u

u

u

l

Q

background image

22

12

21

22

l

u

l

a

+

=

12

21

22

22

u

l

a

l

=

,

32

12

31

32

l

u

l

a

+

=

12

31

32

32

u

l

a

l

=

,

42

12

41

42

l

u

l

a

+

=

12

41

42

42

u

l

a

l

=

,

23

22

13

21

23

u

l

u

l

a

+

=

22

13

21

23

23

l

u

l

a

u

=

,

24

22

14

21

24

u

l

u

l

a

+

=

22

14

21

24

24

l

u

l

a

u

=

,

=

44

43

42

41

34

33

32

31

24

23

22

21

14

13

12

11

l

l

l

l

u

l

l

l

u

u

l

l

u

u

u

l

Q

background image

33

23

32

13

31

33

l

u

l

u

l

a

+

+

=

23

32

13

31

33

33

u

l

u

l

a

l

=

,

43

23

42

13

41

43

l

u

l

u

l

a

+

+

=

23

42

13

41

43

43

u

l

u

l

a

l

=

,

34

33

24

32

14

31

34

u

l

u

l

u

l

a

+

+

=

33

24

32

14

31

34

34

l

u

l

u

l

a

u

=

,

44

34

43

24

42

14

41

44

l

u

l

u

l

u

l

a

+

+

+

=

34

43

24

42

14

41

44

44

u

l

u

l

u

l

a

l

=

.

=

44

43

42

41

34

33

32

31

24

23

22

21

14

13

12

11

l

l

l

l

u

l

l

l

u

u

l

l

u

u

u

l

Q

background image

L y = b

y

U x = y

x

Przykład dla n = 3

=

3

2

1

3

2

1

33

32

31

22

21

11

0

0

0

b

b

b

y

y

y

l

l

l

l

l

l

=

3

2

1

3

2

1

23

13

12

1

0

0

1

0

1

y

y

y

x

x

x

u

u

u

=

33

32

31

23

22

21

13

12

11

l

l

l

u

l

l

u

u

l

Q

background image

Przykład

Zaleta metody – dla danej konfiguracji układu elektronicznego

mo

ż

liwo

ść

zmiany wektora wyrazów wolnych b, bez zmiany macierzy L i U

5

2

1

1

6

1

2

1

5

1

1

2

3

2

1

3

2

1

3

2

1

=

+

+

=

+

+

=

+

+

x

x

x

x

x

x

x

x

x


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Metoda dekompozycji LU
Metoda dekompozycji prostej
Dekompozycja LU
Metoda dekompozycji prostej
Metoda magnetyczna MT 14
Metoda animacji społecznej (Animacja społeczno kulturalna)
Metoda Weroniki Sherborne[1]
Metoda Ruchu Rozwijajacego Sherborne
Projet metoda projektu
METODA DENNISONA
PFM metodaABC
Metoda z wyboru usprawniania pacjentów po udarach mózgu
metoda sherborne
Metoda symultaniczno sekwencyjna
PSYCHOANALIZA JAKO METODA TERAPII I LECZENIA

więcej podobnych podstron