อ่าน 2 นาที
สเปกตรัมของเมทริกซ์
ในทางคณิตศาสตร์สเปกตรัมของเมทริกซ์คือเซตของค่าลักษณะเฉพาะ (กล่าวให้แม่นยำยิ่งขึ้นคือมัลติเซตของค่าลักษณะเฉพาะ โดยที่แต่ละค่าลักษณะเฉพาะจะมีค่าความซ้ำซ้อนที่เกี่ยวข้อง
สเปกตรัมของเมทริกซ์
ในทางคณิตศาสตร์สเปกตรัมของเมทริกซ์คือเซตของค่าลักษณะเฉพาะ[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] (กล่าวให้แม่นยำยิ่งขึ้นคือมัลติเซตของค่าลักษณะเฉพาะ โดยที่แต่ละค่าลักษณะเฉพาะจะมีค่าความซ้ำซ้อนที่เกี่ยวข้อง และสเปกตรัมสองอันจะถือว่าเท่ากันก็ต่อเมื่อแต่ละค่าลักษณะเฉพาะมีค่าความซ้ำซ้อนเท่ากันในแต่ละสเปกตรัม) โดยทั่วไปแล้ว ถ้าเป็นตัวดำเนินการเชิงเส้นบนปริภูมิเวกเตอร์มิติจำกัด ใดๆ สเปกตรัมของมันคือเซตของสเกลาร์ที่ทำให้ไม่สามารถผกผันได้ ดีเท อร์มิแนนต์ของเมทริกซ์เท่ากับผลคูณของค่าลักษณะเฉพาะ ในทำนองเดียวกันร่องรอยของเมทริกซ์เท่ากับผลรวมของค่าลักษณะเฉพาะ[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] จากมุมมองนี้ เราสามารถกำหนดดีเทอร์มิแนนต์เทียมสำหรับเมทริกซ์เอกฐานให้เป็นผลคูณของค่าลักษณะเฉพาะที่ไม่เป็นศูนย์ (ความหนาแน่นของการแจกแจงปกติแบบหลายตัวแปรจะต้องใช้ปริมาณนี้)
ในหลายๆ แอปพลิเคชัน เช่นPageRankเรามักสนใจค่าไอเกนที่เด่นที่สุด นั่นคือค่าที่มีค่าสัมบูรณ์ มากที่สุด ในแอปพลิเคชันอื่นๆ ค่าไอเกนที่เล็กที่สุดก็มีความสำคัญเช่นกัน แต่โดยทั่วไปแล้ว ค่าไอเกนทั้งหมดจะให้ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับเมทริกซ์
คำนิยาม
ให้ T เป็น ปริภูมิเวกเตอร์มิติจำกัดเหนือฟิลด์บางฟิลด์และสมมติ ว่า λเป็นฟังก์ชันเชิงเส้นสเปกตรัมของ T ซึ่งเขียนแทนด้วย σT คือเซตของรากของพหุนามลักษณะเฉพาะของTดังนั้น องค์ประกอบของสเปกตรัมจึงเป็นค่าลักษณะเฉพาะของT อย่างแม่นยำ และความซ้ำซ้อนของค่าลักษณะเฉพาะ λในสเปกตรัมเท่ากับมิติของปริภูมิลักษณะเฉพาะทั่วไปของTสำหรับλ (เรียกอีกอย่างว่าความซ้ำซ้อนเชิงพีชคณิตของλ )
ต่อไปนี้ ให้กำหนดฐานBของVเหนือKและสมมติว่าM ∈ Mat K ( V ) เป็นเมทริกซ์ กำหนดแผนที่เชิงเส้นT : V → Vแบบจุดต่อจุดโดยTx = Mxโดยที่ด้านขวาxถูกตีความว่าเป็นเวกเตอร์คอลัมน์ และMกระทำต่อxโดยการคูณเมทริกซ์เรากล่าวว่าx ∈ Vเป็นเวกเตอร์ลักษณะเฉพาะของMถ้าxเป็นเวกเตอร์ลักษณะเฉพาะของTในทำนองเดียวกัน λ ∈ Kเป็นค่าลักษณะเฉพาะของMถ้ามันเป็นค่าลักษณะเฉพาะของTและมีความซ้ำกันเท่ากัน และสเปกตรัมของMซึ่งเขียนว่า σ Mคือเซตของค่าลักษณะเฉพาะทั้งหมดดังกล่าว
แนวคิดที่เกี่ยวข้อง
การแยกส่วนค่าลักษณะเฉพาะ (หรือการแยกส่วนสเปกตรัม) ของเมทริกซ์ที่สามารถทำให้เป็น เมทริกซ์ทแยงมุมได้ คือการแยกส่วนของเมทริกซ์ที่สามารถทำให้เป็นเมทริกซ์ทแยงมุมได้ ออกเป็นรูปแบบมาตรฐานเฉพาะ โดยที่เมทริกซ์นั้นถูกแสดงในรูปของค่าลักษณะเฉพาะและเวกเตอร์ลักษณะเฉพาะ
รัศมีสเปกตรัมของเมทริกซ์จัตุรัสคือค่าสัมบูรณ์ที่มากที่สุดของค่าไอเกนของเมทริกซ์นั้น ในทฤษฎีสเปกตรัมรัศมีสเปกตรัมของตัวดำเนินการเชิงเส้นที่มีขอบเขตคือ ค่า สูงสุดของค่าสัมบูรณ์ขององค์ประกอบในสเปกตรัมของตัวดำเนินการนั้น
หมายเหตุ
- ↑ Golub & Van Loan (1996 , หน้า 310)
- ^ Kreyszig (1972 , หน้า 273)
- ^เนอริง (1970 , หน้า 270)
- ↑ Golub & Van Loan (1996 , หน้า 310)
- ↑แฮร์ชไตน์ (1964 , หน้า 271–272)
- ↑เนิร์ง (1970 , หน้า 115–116)
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ สเปกตรัมของเมทริกซ์
ในทางคณิตศาสตร์สเปกตรัมของเมทริกซ์คือเซตของค่าลักษณะเฉพาะ (กล่าวให้แม่นยำยิ่งขึ้นคือมัลติเซตของค่าลักษณะเฉพาะ โดยที่แต่ละค่าลักษณะเฉพาะจะมีค่าความซ้ำซ้อนที่เกี่ยวข้อง
คำนิยาม
ให้ T เป็น ปริภูมิเวกเตอร์ มิติจำกัดเหนือฟิลด์บาง ฟิลด์ และสมมติ ว่า λ เป็นฟังก์ชันเชิงเส้น สเปกตรัม ของ T ซึ่งเขียนแทนด้วย σT คือ เซต ของ ราก ของ พหุนามลักษณะเฉพาะ ของ T ดังนั้น องค์ประกอบของสเปกตรัมจึงเป็นค่าลักษณะเฉพาะของ T อย่างแม่นยำ...
แนวคิดที่เกี่ยวข้อง
การ แยกส่วนค่าลักษณะเฉพาะ (หรือการแยกส่วนสเปกตรัม) ของ เมทริกซ์ที่สามารถทำให้เป็น เมทริกซ์ทแยงมุมได้ คือ การแยกส่วน ของเมทริกซ์ที่สามารถทำให้เป็นเมทริกซ์ทแยงมุมได้ ออกเป็นรูปแบบมาตรฐานเฉพาะ โดยที่เมทริกซ์นั้นถูกแสดงในรูปของค่าลักษณะเฉพาะและเวกเตอร์ลักษณะเฉพาะ
หมายเหตุ
↑ Golub & Van Loan (1996 , หน้า 310) ^ Kreyszig (1972 , หน้า 273) ^ เนอริง (1970 , หน้า 270) ↑ Golub & Van Loan (1996 , หน้า 310) ↑ แฮร์ชไตน์ (1964 , หน้า 271–272) ↑ เนิร์ง (1970 , หน้า 115–116) ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?