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矩阵广义逆与矩阵偏序
0.00     定价 ¥ 168.00
湖州市图书馆
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  • ISBN:
    9787030806116
  • 作      者:
    刘晓冀,王宏兴
  • 出 版 社 :
    科学出版社
  • 出版日期:
    2025-06-01
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内容介绍
《矩阵广义逆与矩阵偏序》讨论矩阵分解、新型广义逆和偏序等相关问题。主要研究内容包括core-EP分解、EP-幂零分解和类极分解;WG逆、C-S逆、P-core逆和若干合成广义逆;core偏序、CL偏序、L*偏序、偏序不等式以及上述广义逆诱导的偏序和拟序;强core正交、C-S正交、弱群星矩阵等相关问题。
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精彩书摘
第1章绪论
  近年来,广义逆在工程技术等许多领域中得到了广泛的应用.如控制理论、*小二乘问题、矩阵分解、图像处理和统计随着不同的问题出现,许多不同的新型广义逆也应运而生,同时矩阵偏序在数理统计及矩阵不等式中有着重要的作用,因此讨论新型广义逆在偏序领域上的新情况具有很大的研究价值.
  矩阵偏序和广义逆之间的关系一直被广泛关注.在中,Mitra和Hartwig通过使用外逆给出新的偏序.在中,Zheng给出A{2,3},A{2,4}和A{2,3,4}的显式公式.在[65]中,Guterman考虑了矩阵不等式和减序的线性守恒.在中,Baksalary和Schipp得到了一些关于L6wner偏序的Hermite矩阵不等式的新的结果.在[111]中,Li和Tian通过使用秩等式和惯性等式,给出了一些关于L6wner偏序的Hermite矩阵不等式的充分必要条件.在中,Tian考虑了一些矩阵不等式,以及仝在[61]中,Gareis,Lattanzi和Thome考虑了矩阵不等式iViF,其中iV是给定的幂零矩阵,并且利用的逆的形式给出Y的特征.在[2]中,Ando得到当A与B构成强序等式时,对于任,则有成立,且,其中=CA.在[185]中,当=B=AXB在Hilbert空间上有界线性算子的集合中时,Vosough和Moslehian利用star序得到一些上述方程可解的充要条件并且得到在下上述方程的解.进一步,Thome等研究了在减偏序条件下一些控制系统的性质.Tian等[115,1821考虑了偏序在线性模型中的应用.Moslehian等给出的一个特征,其中A,S和都是Hilbert空间上的有界线性算子.Wang和Liu在指标为1的复矩阵中引入一个新的偏序.关于偏序及其应用的更详细的讨论可以参考.
  矩阵分解是研究偏序理论的一个重要工具,它用于证明偏序的一些特征和性质,进而建立偏序.Baksalary和Manjunatha等在文献[13,14,121,194]中利用Hartwig-Spindelbdck分解讨论了core逆、core偏序的性质以及core偏序与其他偏序之间的关系.但并不是每个矩阵都是core可逆的,随后,core逆的概念被扩展到任意方阵,定义了BT逆逆和core-EP逆[121].在Hartwig-Spindelbock分解的基础上,Bemtez在[19]中引入了一种新的方阵分解,用于研究一般偏序和一般逆等.此外,文献[122]和[208]分别提出了一对矩形矩阵的同时极性可分解性以及加权极分解定理,并分别给出了GL偏序和WGL偏序的新特征.特殊矩阵在矩阵分解中发挥着重要作用.每个矩阵都可以唯一地写成两个矩阵的和:Hermite矩阵与斜Hermite矩阵之和,称为Toeplitz分解或笛卡儿分解[23,24,29];可对角化矩阵与幂零矩阵之和,称为S-N分解或JordanChevalley分解;群可逆矩阵与幂零矩阵之和,称为核心-幂零分解[131].
  常见的广义逆有MoorePenrose逆A、Drazin逆A15,群逆,core逆等[13,58,68,156,187].其中,的core逆具有Moore-Penrose逆和群逆的性质,是满足条件及的唯一矩阵进一步,Wang和Liu在[194]中指出A的core逆是唯一的矩阵,满足
  (1.0.1)
  core逆可以用来求解矩阵方程.
  此外,还有更多的广义逆,如DMP逆、CMP逆、逆等.关于这些广义逆的相关结论可见文献[127,137,148,202,210].
  根据不同的广义逆,可以得到不同的偏序和拟序.
  Drazin!45!*次在半群的所有正则元素的集合上引入了一个二元关系,并指出它是一个偏序.将该结果应用于复矩阵,Drazin给出了偏序的定义.
  Hartwig和Styan用{1}-逆给出减偏序的定义,
  另外,Hartwig指出分.
  事实上,偏序是一种特殊的减偏序.它们在正交投影中是等价的在[73]中,Hartwig和Styan结合奇异值分解,在减偏序的基础上添加一些条件使它等价于偏序.他们指出
  (1.0.2)
  这个结果对于扰动计算十分重要.例如可以用来计算某些特殊循环型矩阵的Moore-Penrose逆[17].
  根据群逆和*偏序,Mitra[133]定义了sharp序:
  类似地,Baksalary和TVenkler从core逆出发,提出了core偏序的定义:
  他们指出它在某种程度上介于*偏序和sharp序之间.
  其他著名的偏序还有L6wner偏序、C-N偏序、GL偏序、CL偏序、core-EP偏序等.它们在数理统计及矩阵不等式中发挥重要作用.它们可用于求解算子方程和不等式.更多相关结论,可见[37,42,43,131,185,194,196,199].
  如果一个二元关系在非空集上满足自反性、传递性和反对称性,则称其为偏序.一般来说,我们可以通过使用已知的广义逆来定义偏序.例如*偏序、减偏序和core偏序的定义.其他已知的偏序如sharp偏序、L6wner偏序、C-N偏序、GL偏序、CL偏序等可见文献[35,37,70,131,193,196].
  许多学者讨论了各种偏序之间的关系.在提出core偏序定义的同时,Baksalary和Trenkler[131还考虑了core偏序和减偏序之间的关系.设A,他们指出,如果那么MR然而,A  由于矩阵的偏序在数理统计和矩阵不等式中的作用,矩阵偏序的理论成为近年来矩阵广义逆研究的一个热点.早先许多研究矩阵偏序领域的学者们研究减偏序、sharp偏序、core偏序和C-N偏序更多一些,这些偏序都是减序偏序.*近越来越多的数学家重新开始挖掘Ldwner偏序更多的用途与价值,因此GL偏序、WL偏序和CL偏序都被数学家们定义出来,这些偏序均为非减序类偏序.
  引理1.0.1(Hartwig-Spindelbock分解)设,则存在酉矩阵,使得
  (1.0.3)
  其中:为义的奇异值构成的对角矩阵,且和满足.
  显然A为core可逆的当且仅当矩阵K是非奇异的,即T非奇异.同时,A的core逆有如下形式.
  引理1.0.2若形如(1.0.3),则
  (1.0.4)
  其中是酉矩阵,且T是非奇异矩阵.
  引理1.0.3设.若A为EP矩阵,则可以表示为
  (1.0.5)
  其中(7是西矩阵且T是非奇异矩阵.
  引理1.0.4(核心-幂零分解)设,其指标为k,则4可以分解为两个矩阵和的形式:
  其中,A2是幂零矩阵,AxA2=A2Ax=0且表示法唯一.
  的核心-幂零分解也可表示为
  其中,P和S为可逆矩阵,E为幂零指标为k的幂零矩阵.且此时
  当A指标为1时,则有
  集合中元素的二元关系如果满足自反性和传递性,则称为拟序关系.如果也满足反对称性,那么称其为偏序.设民和为两个集合且满足和上的两个偏序分别定义为和.则对于称是由表示的.
  引理1.0.5([13,45,70,131,133,191])各种矩阵偏序的概念定义如下:
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目录
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前言
符号表
第1章 绪论 1
第2章 矩阵新型分解与偏序 13
2.1 core-EP分解及其应用 13
2.2 类极分解及其应用 21
2.3 EP-幂零分解及其应用 27
第3章 core正交与 core 偏序 36
3.1 强core正交性的等价刻画 36
3.2 core偏序的等价刻画.57
第4章 CL、LC、L偏序 70
4.1 CL偏序 70
4.2 LC偏序 78
4.3 矩阵的 L偏序 85
第5章 一些偏序条件下矩阵不等式*的解 100
5.1 矩阵不等式* 100
5.2 矩阵不等式* 104
5.3 矩阵不等式* 108
第6章 WG矩阵与偏序 114
6.1 弱群逆 114
6.2 弱群矩阵 129
6.3 WG矩阵的刻画及其广义Cayley-Hamilton定理 138
6.4 WG逆的Gauss-Jordan消元法 154
6.5 WG逆在约束矩阵逼近问题中的应用 161
第7章 C-S逆理论及其应用 176
7.1 C-S 逆 176
7.2 C-S 逆的应用.181
7.3 C-S 正交 193
7.4 强C-S正交 200
第8章 P-core逆与偏序 210
8.1 P-core逆的定义 210
8.2 P-core逆的性质 212
8.3 P-core偏序的定义及刻画 217
8.4 P-core偏序的性质 220
8.5 D-core偏序的定义及刻画 226
8.6 D-core偏序的性质 229
第9章 合成广义逆与偏序 235
9.1 MP 弱群逆 236
9.2 弱群星矩阵 256
9.3 广义MPCEP逆 276
9.4 MPWC逆 291
9.5 1WG逆 305
参考文献 322
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