Die Aufgabenstellungen Weil praktisch nur iterative Verfahren zur Lösung des Speziellen Matrizeneigenwertproblems
verfügbar sind, sollte man die beiden folgenden Aufgabenstellungen unterscheiden und danach die Verfahrensauswahl treffen:
|
Der Satz von Schur (für reelle Matrizen) Für jede reelle Matrix A existiert eine Orthogonalmatrix Q, mit der eine Ähnlichkeitstransformation eine quasi-obere Dreiecksmatrix ergibt (Schursche Matrix):
Dabei stehen auf der Hauptdiagonalen die Eigenwerte der Matrix A. Für die reellen Eigenwerte sind die Rii einfache Matrixelemente. Die komplexen Eigenwerte werden jeweils durch einen 2*2-Block Rii repräsentiert. Für den wichtigen Sonderfall, dass die Matrix A nur reelle Eigenwerte besitzt, ist also die Schursche Matrix eine reine Rechtsdreiecksmatrix Wichtiger Spezialfall: Für eine symmetrische Matrix A degeneriert die Schursche Matrix zur reinen Diagonalmatrix mit den Eigenwerten als Diagonalelementen (symmetrische Matrizen haben nur reelle Eigenwerte). Die iterative Umformung der Matrix A mit
dem Ziel des Erzeugens der Schurschen Matrix ist die typische Strategie für die
Lösung des vollständigen Matrizeneigenwertproblems
. Ein besonders effektiver Vertreter dieser Verfahren wird
auf der Seite |
Vektoriteration Die Basis für die Verfahren, die das partielle Matrizeneigenwertproblem lösen, ist die auf Richard von Mises zurückgehende Überlegung, dass eine mit einem beliebigen Startvektor z0 gestartete Vektorfolge
gegen den Eigenvektor des betragsgrößten Eigenwertes der Matrix A konvergiert und die Verhältnisse beliebiger Komponenten der so genannten iterierten Vektoren gegen den Wert des zugehörigen Eigenwertes konvergieren (warum das so ist, wird auf der Seite "Vektoriteration nach von Mises" gezeigt). Für dieses Verfahren existieren zahlreiche Modifikationen, besonders wichtig sind:
|