线性系统的情况:

线性系统的情况:

求解线性系统是任何MI(QC)P-解算器中非常常见的子例程,因为我们必须在算法的完全执行期间求解许多线性系统。手机万博登录

所以,考虑一下我们有一个线性系统。<span>$</span>Ax=b<span>$</span>采用独特的解决方案(即。<span>$</span>A<span>$</span>是一个满秩的平方矩阵),你想评估如果我们扰动右边,系统的解会如何变化<span>$</span>b<span>$</span>. 由于系统有一个独特的解决方案,我们知道<span>$</span>b<span>$</span>,解决方案将是<span>$</span>A^{-1}b<span>$</span>,如果我们不安<span>$</span>b<span>$</span>具有<span>$</span>\varepsilon<span>$</span>,解决方案将是<span>$</span>A^{-1}(b+\varepsilon)<span>$</span>.一项针对相对的解决方案中关于相对的输入的变化将是比率

\开始{displaymath}\eta(b,\varepsilon):=\frac{\Vert A^{-1}b\Vert}{\Vert A^{-1}(b+\varepsilon)\Vert}/\frac{\Vert b\Vert}{\Vert b+\varepsilon\Vert}.\end{displaymath}

请注意,上述定义与地震震级无关<span>$</span>b<span>$</span><span>$</span>\varepsilon<span>$</span>. 从那里开始最差的可能的比率将是

\开始{displaymath}\kappa(A):=\max\u{b\varepsilon}\eta(b\varepsilon)。\结束{displaymath}

该数量称为矩阵的条件数<span>$</span>A<span>$</span>.这不难证明

\开始{displaymath}\kappa(A)=\frac{\lambda{\max}{\lambda{\min}}\end{displaymath}

哪里 <span>$</span>\lambda{\max}<span>$</span> <span>$</span>\lambda{\min}<span>$</span>分别是的最大和最小特征值<span>$</span>A<span>$</span>. 等价地

\开始{displaymath}\kappa(A)=\frac{\Vert A\Vert}{\Vert A^{-1}\Vert}。\end{displaymath}

<span>$</span>\kappa(A)=10^k<span>$</span>是这样吗,在解决系统时<span>$</span>Ax=b<span>$</span>,您可能会损失多达<span>$</span>k<span>$</span>精确数字<span>$</span>x<span>$</span>从你的准确度来看<span>$</span>b<span>$</span>.

LP中最优单纯形基的条件数在卡帕埃克斯特属性很大的<span>$</span>\kappa<span>$</span>价值可以这表明结果可能不稳定。

如果确实是这种情况,最好的建议是缩放约束矩阵系数,以便得到的系数范围较小。这种转换通常会降低成本<span>$</span>\kappa<span>$</span>最终依据的价值;请参阅缩放比例第节讨论如何执行此重缩放,以及一般的缩放注意事项。