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一种快速且稳定的测试方法,用于检查弱对角占优矩阵是否为非奇异M矩阵

A fast and stable test to check if a weakly diagonally dominant matrix is a nonsingular M-matrix

David R. Cheriton School of Computer Science, University of Waterloo(滑铁卢大学 David R. Cheriton 计算机科学学院)

Parsiad Azimzadeh

AI总结:

本文提出了一种测试方法,用于确定子随机矩阵是否收敛。通过建立弱链对角占优(L)矩阵与收敛子随机矩阵之间的对偶性,证明该测试可以简单地扩展到判断弱对角占优矩阵是否为非奇异M矩阵。该测试的运行时间与输入矩阵的阶数线性相关,如果是稀疏矩阵;如果是稠密矩阵则为二次。这是对[J. M. Peña, 一种稳定测试方法用于检查矩阵是否为非奇异M矩阵]中立方测试的部分加强。作为分析的副产品,我们证明了非奇异弱对角占优M矩阵是弱链对角占优L矩阵,这一事实的逆向已知至少自1964年以来。我们指出,这加强了文献中关于M矩阵的一些最近结果。

摘要:

我们提出了一种测试方法,用于确定子随机矩阵是否收敛。通过建立弱链对角占优(L)矩阵与收敛子随机矩阵之间的对偶性,我们证明该测试可以简单地扩展到判断弱对角占优(w.d.d.)矩阵是否为非奇异M矩阵。该测试的运行时间与输入矩阵的阶数线性相关,如果是稀疏矩阵;如果是稠密矩阵则为二次。这是对[J. M. Peña, 一种稳定测试方法用于检查矩阵是否为非奇异M矩阵]中立方测试的部分加强。作为分析的副产品,我们证明了非奇异w.d.d. M矩阵是w.c.d.d. L矩阵,这一事实的逆向已知至少自1964年以来。我们指出,这加强了文献中关于M矩阵的一些最近结果。

英文摘要:

We present a test for determining if a substochastic matrix is convergent. By establishing a duality between weakly chained diagonally dominant (w.c.d.d.) L-matrices and convergent substochastic matrices, we show that this test can be trivially extended to determine whether a weakly diagonally dominant (w.d.d.) matrix is a nonsingular M-matrix. The test's runtime is linear in the order of the input matrix if it is sparse and quadratic if it is dense. This is a partial strengthening of the cubic test in [J. M. Peña., A stable test to check if a matrix is a nonsingular M-matrix, Math. Comp., 247, 1385-1392, 2004]. As a by-product of our analysis, we prove that a nonsingular w.d.d. M-matrix is a w.c.d.d. L-matrix, a fact whose converse has been known since at least 1964. We point out that this strengthens some recent results on M-matrices in the literature.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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