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找多个矩阵的共同不变子空间有没有什么经典算法?

发表于 : 2023年 1月 3日 12:20
TheMatrix
另外,如果预先知道了不变子空间的维度了,应该有所帮助吧?

Re: 找多个矩阵的共同不变子空间有没有什么经典算法?

发表于 : 2023年 1月 3日 13:15
YWY
我(个人)感觉一个矩阵都很难找。。。当然我是外行。。。

Re: 找多个矩阵的共同不变子空间有没有什么经典算法?

发表于 : 2023年 1月 3日 13:54
Caravel
求eigen value可以吧,eigen value相同的就是不变子空间

Re: 找多个矩阵的共同不变子空间有没有什么经典算法?

发表于 : 2023年 1月 3日 15:56
TheMatrix
YWY 写了: 2023年 1月 3日 13:15 我(个人)感觉一个矩阵都很难找。。。当然我是外行。。。
算eigenvalue和eigen space可以找一个矩阵的不变子空间。

Re: 找多个矩阵的共同不变子空间有没有什么经典算法?

发表于 : 2023年 1月 3日 16:01
TheMatrix
Caravel 写了: 2023年 1月 3日 13:54 求eigen value可以吧,eigen value相同的就是不变子空间
对。找一个矩阵的可以。但是找多个的就不好办。

我这个问题也是从群表示论中来 - 要整个群共同的不变子空间。

regular representation和character table可以帮助很大,但是还是存在这个找不变子空间的问题,我觉得。

Re: 找多个矩阵的共同不变子空间有没有什么经典算法?

发表于 : 2023年 1月 3日 16:27
FoxMe
之前我问过一个相关的问题:矩阵的约当标准型和不变子空间是什么关系?

正规矩阵能酉对角化,即特征分解;
什么矩阵能相似对角化?判断比较麻烦。
一般矩阵只能相似于约当标准型,看上去像是一些不变子空间的直和(分块对角矩阵)。

Re: 找多个矩阵的共同不变子空间有没有什么经典算法?

发表于 : 2023年 1月 3日 16:45
YWY
TheMatrix 写了: 2023年 1月 3日 16:01 对。找一个矩阵的可以。但是找多个的就不好办。

我这个问题也是从群表示论中来 - 要整个群共同的不变子空间。

regular representation和character table可以帮助很大,但是还是存在这个找不变子空间的问题,我觉得。
有这个定理:如果两个方阵A和B可交换(AB = BA),那么A的特征空间一定是B的不变子空间。多个矩阵的话,如果方阵A和所有B_i可交换(AB_i = B_iA for all i),那么A的特征空间一定是所有B_i的不变子空间。

Re: 找多个矩阵的共同不变子空间有没有什么经典算法?

发表于 : 2023年 1月 3日 16:55
civicrotorlevel
用出猎司机分解

Re: 找多个矩阵的共同不变子空间有没有什么经典算法?

发表于 : 2023年 1月 3日 17:08
TheMatrix
civicrotorlevel 写了: 2023年 1月 3日 16:55 用出猎司机分解
英文名叫什么?

Re: 找多个矩阵的共同不变子空间有没有什么经典算法?

发表于 : 2023年 1月 3日 17:10
civicrotorlevel
TheMatrix 写了: 2023年 1月 3日 17:08 英文名叫什么?
Cholesky decomposition 哈哈蠢瞎说的,以前上课就学的这些分解。还记得Schur decomposition

Re: 找多个矩阵的共同不变子空间有没有什么经典算法?

发表于 : 2023年 1月 3日 17:13
TheMatrix
YWY 写了: 2023年 1月 3日 16:45 有这个定理:如果两个方阵A和B可交换(AB = BA),那么A的特征空间一定是B的不变子空间。多个矩阵的话,如果方阵A和所有B_i可交换(AB_i = B_iA for all i),那么A的特征空间一定是所有B_i的不变子空间。
这个能简化一些。

我可以试试eigenvector分解方法。先找一个矩阵的。再用这个矩阵的eigenvector组合找另一个矩阵的。因为我这个问题有个条件 - 不变子空间的维度是预先知道的。

Re: 找多个矩阵的共同不变子空间有没有什么经典算法?

发表于 : 2023年 1月 3日 17:21
FoxMe
TheMatrix 写了: 2023年 1月 3日 16:01 对。找一个矩阵的可以。但是找多个的就不好办。

我这个问题也是从群表示论中来 - 要整个群共同的不变子空间。

regular representation和character table可以帮助很大,但是还是存在这个找不变子空间的问题,我觉得。
猜想:群的正则表示中所有的矩阵在同一个相似变换下,有相同形式的约当标准型(即有大小相等的分块),每一块是一个不可约表示。

Re: 找多个矩阵的共同不变子空间有没有什么经典算法?

发表于 : 2023年 1月 3日 17:30
TheMatrix
civicrotorlevel 写了: 2023年 1月 3日 17:10 Cholesky decomposition 哈哈蠢瞎说的,以前上课就学的这些分解。还记得Schur decomposition
哦。这个是干另一件事情的。

Re: 找多个矩阵的共同不变子空间有没有什么经典算法?

发表于 : 2023年 1月 3日 17:33
TheMatrix
FoxMe 写了: 2023年 1月 3日 17:21 猜想:群的正则表示中所有的矩阵在同一个相似变换下,有相同形式的约当标准型(即有大小相等的分块),每一块是一个不可约表示。
这就是那个 C[G] = Σ End(Vi) 的含义吧?

Re: 找多个矩阵的共同不变子空间有没有什么经典算法?

发表于 : 2023年 1月 3日 17:34
YWY
TheMatrix 写了: 2023年 1月 3日 15:56 算eigenvalue和eigen space可以找一个矩阵的不变子空间。
给定一个矩阵,我们都能找到“一些”不变子空间。

但是,怎么能通过“别人”给的限定条件找出“别人”心里想好的不变子空间,我(个人)感觉很难。当然,我还要再说一遍:我是外行,容易知难而退。

Re: 找多个矩阵的共同不变子空间有没有什么经典算法?

发表于 : 2023年 1月 3日 17:36
FoxMe
TheMatrix 写了: 2023年 1月 3日 17:33 这就是那个 C[G] = Σ End(Vi) 的含义吧?
是。

Re: 找多个矩阵的共同不变子空间有没有什么经典算法?

发表于 : 2023年 1月 3日 18:56
(ヅ)
FoxMe 写了: 2023年 1月 3日 16:27 之前我问过一个相关的问题:矩阵的约当标准型和不变子空间是什么关系?

正规矩阵能酉对角化,即特征分解;
什么矩阵能相似对角化?判断比较麻烦。
一般矩阵只能相似于约当标准型,看上去像是一些不变子空间的直和(分块对角矩阵)。
这个不麻烦吧
step 1, 算出特征值,顺便算出代数乘数
step 2, 每个不同的特征值检查eigenspace的维数,如果跟代数乘数不同则断言A不可相似对角化
step 3, 所有特征值都检查完了,断言A可以相似对角化

Re: 找多个矩阵的共同不变子空间有没有什么经典算法?

发表于 : 2023年 1月 3日 19:20
TheMatrix
TheMatrix 写了: 2023年 1月 3日 17:13 我可以试试eigenvector分解方法。先找一个矩阵的。再用这个矩阵的eigenvector组合找另一个矩阵的。因为我这个问题有个条件 - 不变子空间的维度是预先知道的。
好像不行。这个方法的困难是,一个矩阵并不能按照eigenvalue完全分成一维不变子空间。这里大多数是一个eigenvalue对应好几维的不变子空间。

Re: 找多个矩阵的共同不变子空间有没有什么经典算法?

发表于 : 2023年 1月 3日 22:21
Caravel
TheMatrix 写了: 2023年 1月 3日 19:20 好像不行。这个方法的困难是,一个矩阵并不能按照eigenvalue完全分成一维不变子空间。这里大多数是一个eigenvalue对应好几维的不变子空间。
如果能对角化,所有的或者额部分eigen vector span的space都是不变子空间。给定一个子空间,就看别的矩阵乘以这个子空间的基会不会出去。找到那些闭合的基集合就是不变子空间

Re: 找多个矩阵的共同不变子空间有没有什么经典算法?

发表于 : 2023年 1月 3日 22:26
YWY
Caravel 写了: 2023年 1月 3日 22:21 如果能对角化,所有的或者额部分eigen vector span的space都是不变子空间。给定一个子空间,就看别的矩阵乘以这个子空间的基会不会出去。
一个方阵,无论能不能对角化,其特征空间的子空间都是不变子空间。