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縮減關聯矩陣英文解釋翻譯、縮減關聯矩陣的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯:

【計】 reduced incidence matrix

分詞翻譯:

縮減的英語翻譯:

curtail; curtailment; cut short; hold down; keep down
【計】 hold-down
【醫】 minify
【經】 narrow; reduction

關聯矩陣的英語翻譯:

【化】 incidence matrix

專業解析

在電氣工程與圖論領域,縮減關聯矩陣(Reduced Incidence Matrix)是描述網絡拓撲結構的基礎數學工具。該矩陣通過消除原始關聯矩陣的線性相關行,建立具有獨立約束條件的系統方程。

定義與數學表達

設圖G包含n個節點和b條支路,原始關聯矩陣A為n×b矩陣,其元素滿足:

$$a_{ij}= begin{cases} +1 & text{支路j離開節點i} -1 & text{支路j進入節點i} 0 & text{其他情況} end{cases} $$

縮減關聯矩陣A_r通過删除任意參考節點對應行得到,維度為(n-1)×b。這種降維處理保持了基爾霍夫電流定律(KCL)的獨立性(參考:《電路理論基礎》高等教育出版社)。

典型應用

  1. 電路分析:在節點電壓法中,A_r與導納矩陣Y構成方程$A_rY A_r^T V_n = A_rJ$,用于求解節點電壓(IEEE Xplore文獻庫)。
  2. 網絡拓撲識别:縮減後的矩陣秩等于圖G的秩,揭示網絡的連通性特征(《圖論及其應用》清華大學出版社)。
  3. 通信網絡優化:在5G網絡規劃中,縮減關聯矩陣用于最小生成樹算法的實現(SpringerLink工程數學專題)。

算例說明

考慮圖G含3節點4支路,其原始關聯矩陣為:

$$A= begin{bmatrix} 1 & -1 & 0 & 0 0 & 1 & -1 & -1 -1 & 0 & 1 & 1 end{bmatrix} $$

選定節點3為參考點,縮減後矩陣變為:

$$A_r= begin{bmatrix} 1 & -1 & 0 & 0 0 & 1 & -1 & -1 end{bmatrix} $$

該矩陣滿足rank(A_r)=2,對應圖的獨立節點數(MIT開放式課程講義EE605)。

網絡擴展解釋

縮減關聯矩陣是圖論和電路分析中常用的一種矩陣形式,主要用于描述節點與邊(或支路)的關聯關系。以下是詳細解釋:

定義與結構

應用場景

  1. 電路分析:在電路理論中,縮減關聯矩陣用于描述節點與支路的連接關系,結合基爾霍夫定律進行電路方程建模。
  2. 圖論:用于有向圖的數學表示,幫助分析圖的拓撲結構(如連通性、回路等)。

與标準關聯矩陣的區别

特征 标準關聯矩陣 縮減關聯矩陣
行數 n(所有節點) n-1(移除參考節點)
冗餘性 包含冗餘信息(行和為0) 消除冗餘,更簡潔
典型用途 無向圖描述 有向圖/電路分析

示例說明

例如,在電路中選擇一個接地點(參考節點),縮減關聯矩陣會省略該節點對應的行,其餘節點電壓均相對于參考節點計算。這種簡化減少了方程數量,同時保留完整的電路連接信息。

如果需要進一步了解具體計算方法或應用案例,可以參考電路理論或圖論相關教材。

分類

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