不可约矩阵英文解释翻译、不可约矩阵的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 irreducible matrix; unreduced matrix
相关词条:
1.unreducedmatrix
分词翻译:
不的英语翻译:
nay; no; non-; nope; not; without
【医】 a-; non-; un-
可约矩阵的英语翻译:
【计】 reducible matrix
专业解析
不可约矩阵(Irreducible Matrix)是线性代数和矩阵理论中的重要概念,其定义为:若一个方阵不能通过相同的行列置换变换为分块上三角矩阵形式,则该矩阵称为不可约矩阵。这一性质与图论中的强连通性密切相关——当矩阵对应的有向图中任意两个节点间存在双向路径时,该矩阵即为不可约矩阵。
从数学特性分析,不可约矩阵具有以下核心性质:
- Perron-Frobenius定理的适用性:不可约非负矩阵必存在唯一的最大正实特征值,且对应正特征向量(参考《矩阵分析》第3章)
- 稳定性判据:在动力系统分析中,不可约性常被用于判定系统状态的全局可达性(见Springer线性代数参考书)
- 马尔可夫链应用:转移概率矩阵的不可约性决定了马尔科夫链状态空间的不可分割性(引自《随机过程导论》)
该概念在英文文献中对应术语"Irreducible Matrix",其词源可追溯至拉丁语"reducere"(还原)的否定形式,强调矩阵结构的不可分解性。在数值分析领域,不可约矩阵的特殊性质常被用于设计高效的迭代算法,例如在计算PageRank算法时对网页链接矩阵的不可约化处理(参考SIAM数值分析期刊)。
网络扩展解释
不可约矩阵是线性代数中的重要概念,主要应用于图论、随机过程和经济理论等领域。以下是其核心定义与解释:
一、基本定义
不可约矩阵指无法通过排列变换分解为分块上三角阵的方阵。具体来说:
- 若存在排列矩阵$P$,使得$P^TAP$呈现分块上三角形式(如$begin{pmatrix} A{11} & A{12}0 & A_{22} end{pmatrix}$),则矩阵$A$为可约矩阵;
- 若无法找到这样的排列矩阵$P$,则$A$为不可约矩阵。
二、图论视角
不可约矩阵与有向图的强连通性直接相关:
- 矩阵$A$对应的有向图中,若任意两个节点间均存在双向路径(即强连通),则$A$不可约;
- 例如,若矩阵元素$a_{ij}
eq 0$表示节点$i$到$j$存在有向边,则不可约性意味着整个图无法分割为互不连通的子图。
三、关键性质
- 代数性质:不可约矩阵的转置仍不可约;
- 幂次特性:若$A$不可约,则存在正整数$k$使得$A^k$的所有元素非零(对应强连通图中任意节点间存在长度$k$的路径);
- 应用场景:常用于马尔可夫链分析,表示状态间的完全可达性。
四、判定方法
- 强连通图检验:通过深度优先搜索(DFS)等算法验证对应有向图的强连通性;
- 代数判定:检查是否存在非平凡不变子空间,若无则矩阵不可约。
五、与可约矩阵对比
特性 |
不可约矩阵 |
可约矩阵 |
结构分解 |
无法分块为上三角形式 |
可通过排列矩阵分块为上三角形式 |
图论意义 |
强连通图 |
非强连通图 |
应用领域 |
马尔可夫链、网络分析 |
分块矩阵运算、系统分解 |
以上内容综合了多个权威来源的定义与性质描述,具体应用时需结合具体场景进一步分析。
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