Over Cholesky decompositie rekenmachine
Dit is een gratis online rekenmachine voor Cholesky decompositie van matrices met complete, gedetailleerde, stapsgewijze beschrijving van oplossingen, die operaties uitvoert met matrices tot 99x99 groot met matrixelementen van dit type: decimalen, breuken, complexe getallen, variabelen.
Om de berekening te starten, moet u eerst de grootte van de matrix invoeren in het invoerveld dat u bovenaan het scherm kunt vinden. Daar kunt u ook de gewenste berekeningsmethode kiezen.
Een beetje hieronder vindt u een matrixvenster waarin u matrixelementen moet invoeren met behulp van het toetsenbord. Het matrixbedieningspaneel bevindt zich ook hier, wat het werken met matrices vereenvoudigt en de volgende besturingselementen bevat:
- Het eerste element maakt het mogelijk om het matrixvenster te vergroten. Dit kan vooral handig zijn in gevallen waarin u berekeningen moet uitvoeren met zeer grote matrices die niet volledig passen. Als de matrix na het uitbreiden van het venster nog steeds niet zichtbaar is, kunt u de schaal van de matrix wijzigen met de + / - knoppen;
- Het tweede element kopieert de matrixinvoer naar het geheugenbuffer. Dit kan handig zijn in gevallen waarin u vaak dezelfde matrix voor berekeningen gebruikt, of als u matrices tussen bewerkingen moet verplaatsen;
- En het laatste element voegt de eerder gekopieerde matrix in, waardoor u het invoeren van de matrix kunt versnellen tot slechts een paar klikken, in plaats van dit handmatig te doen;
En verderop vindt u een werkbalk waarmee u de rekenmachine kunt aanpassen en er gemakkelijker mee kunt werken. Het is visueel onderverdeeld in drie delen, waarvan elk verantwoordelijk is voor de volgende functionaliteit:
- Met de eerste kunt u het aantal decimalen selecteren wanneer het oplossingsresultaat wordt weergegeven. Ook kunt u hier opmerkingen bij de oplossing van het probleem uitschakelen als u al weet hoe u dit probleem moet oplossen en u de rekenmachine gebruikt om uw eigen berekeningen te versnellen of te controleren. Of u kunt de stapsgewijze oplossing volledig uitschakelen als u alleen het resultaat van de oplossing nodig hebt;
- De tweede bevat knoppen waarmee u het type van het matrixinvoerveld kunt wijzigen, de elementen of de hele matrix kunt wissen en de grootste knop met een gelijkteken, die u naar het scherm met de oplossing van het probleem brengt. Al deze knoppen worden gedupliceerd door toetsen op het toetsenbord. Om te achterhalen welke toets op het toetsenbord u moet indrukken, hovert u eenvoudig over een van de knoppen en verschijnt er een tooltip met de naam van de toets. U kunt ook de pijltoetsen op uw toetsenbord gebruiken om de cursor tussen matrixinvoervelden te verplaatsen;
- En met de laatste kunt u het aantal decimalen achter de komma kiezen voor het afronden van niet-gehele getallen. Ook kunt u hier direct zien hoe afgeronde breuken eruit zullen zien;
Wat is de Cholesky decompositie van een matrix?
Cholesky decompositie is de factorisatie van een symmetrische positief definite matrix in een onderdriehoekige matrix en de transponering van de onderdriehoekige matrix. Het product van deze matrices moet de oorspronkelijke matrix opleveren. Een matrix is symmetrisch als deze gelijk is aan zijn getransponeerde matrix, en positief definite als al zijn bovenlinker submatrices positief zijn.
Hoe de Cholesky decompositie van een matrix uitvoeren?
Eerst moeten we ervoor zorgen dat de matrix symmetrisch positief definite is. Daarna begint het iteratieve proces van het vinden van de onderdriehoekige matrix. Er zullen evenveel iteraties zijn als er elementen onder de hoofddiagonaal van de oorspronkelijke matrix zijn, elk element heeft zijn eigen iteratie. En de uitkomst van elke iteratie is één element van de onderdriehoekige matrix. Om de elementen van de onderdriehoekige matrix te vinden, moeten we twee formules (1) en (2) gebruiken, zie hieronder. Nadat alle elementen van de onderdriehoekige matrix zijn gevonden, hoeft deze alleen nog maar te worden getransponeerd.
Bronnen
