不可約矩陣英文解釋翻譯、不可約矩陣的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 irreducible matrix; unreduced matrix
相關詞條:
1.unreducedmatrix
分詞翻譯:
不的英語翻譯:
nay; no; non-; nope; not; without
【醫】 a-; non-; un-
可約矩陣的英語翻譯:
【計】 reducible matrix
專業解析
不可約矩陣(Irreducible Matrix)是線性代數和矩陣理論中的重要概念,其定義為:若一個方陣不能通過相同的行列置換變換為分塊上三角矩陣形式,則該矩陣稱為不可約矩陣。這一性質與圖論中的強連通性密切相關——當矩陣對應的有向圖中任意兩個節點間存在雙向路徑時,該矩陣即為不可約矩陣。
從數學特性分析,不可約矩陣具有以下核心性質:
- Perron-Frobenius定理的適用性:不可約非負矩陣必存在唯一的最大正實特征值,且對應正特征向量(參考《矩陣分析》第3章)
- 穩定性判據:在動力系統分析中,不可約性常被用于判定系統狀态的全局可達性(見Springer線性代數參考書)
- 馬爾可夫鍊應用:轉移概率矩陣的不可約性決定了馬爾科夫鍊狀态空間的不可分割性(引自《隨機過程導論》)
該概念在英文文獻中對應術語"Irreducible Matrix",其詞源可追溯至拉丁語"reducere"(還原)的否定形式,強調矩陣結構的不可分解性。在數值分析領域,不可約矩陣的特殊性質常被用于設計高效的疊代算法,例如在計算PageRank算法時對網頁鍊接矩陣的不可約化處理(參考SIAM數值分析期刊)。
網絡擴展解釋
不可約矩陣是線性代數中的重要概念,主要應用于圖論、隨機過程和經濟理論等領域。以下是其核心定義與解釋:
一、基本定義
不可約矩陣指無法通過排列變換分解為分塊上三角陣的方陣。具體來說:
- 若存在排列矩陣$P$,使得$P^TAP$呈現分塊上三角形式(如$begin{pmatrix} A{11} & A{12}0 & A_{22} end{pmatrix}$),則矩陣$A$為可約矩陣;
- 若無法找到這樣的排列矩陣$P$,則$A$為不可約矩陣。
二、圖論視角
不可約矩陣與有向圖的強連通性直接相關:
- 矩陣$A$對應的有向圖中,若任意兩個節點間均存在雙向路徑(即強連通),則$A$不可約;
- 例如,若矩陣元素$a_{ij}
eq 0$表示節點$i$到$j$存在有向邊,則不可約性意味着整個圖無法分割為互不連通的子圖。
三、關鍵性質
- 代數性質:不可約矩陣的轉置仍不可約;
- 幂次特性:若$A$不可約,則存在正整數$k$使得$A^k$的所有元素非零(對應強連通圖中任意節點間存在長度$k$的路徑);
- 應用場景:常用于馬爾可夫鍊分析,表示狀态間的完全可達性。
四、判定方法
- 強連通圖檢驗:通過深度優先搜索(DFS)等算法驗證對應有向圖的強連通性;
- 代數判定:檢查是否存在非平凡不變子空間,若無則矩陣不可約。
五、與可約矩陣對比
特性 |
不可約矩陣 |
可約矩陣 |
結構分解 |
無法分塊為上三角形式 |
可通過排列矩陣分塊為上三角形式 |
圖論意義 |
強連通圖 |
非強連通圖 |
應用領域 |
馬爾可夫鍊、網絡分析 |
分塊矩陣運算、系統分解 |
以上内容綜合了多個權威來源的定義與性質描述,具體應用時需結合具體場景進一步分析。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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