Быстрое обращение матрицы индуктивностей
DOI:
https://doi.org/10.17213/0136-3360-2015-1-5-11Ключевые слова:
электрические цепи, ускоренный анализ, матрица индуктивностей, обращение матрицы, симметричные матрицы, экономия машинной памятиАннотация
Предлагается новый метод обращения матриц индуктивностей и других симметричных матриц, основанный на новой модификации метода исключения Гаусса для решения систем линейных алгебраических уравнений. Для указанной модификации сформулированы две леммы, которые стали основой двух вариантов предлагаемого метода обращения симметричных матриц. Один из этих вариантов выполняется в два этапа, а другой – в один этап. Оба варианта предлагаемого метода предполагают использование при обращении симметричных матриц только нижних треугольных матриц, что обеспечивает практически двукратную экономию машинной памяти. Выполнено сравнение предлагаемого метода как с классическими методами обращения симметричных матриц, так и с новейшим методом Кришнамурти – Менона. Существенным преимуществом предлагаемого метода является тот факт, что он не использует операцию извлечения квадратного корня, что значительно сокращает затраты машинного времени. Приведены результаты численных экспериментов, которые подтверждают, что предложенный метод обеспечивает сокращение общего числа арифметических операций и операций извлечения квадратного корня и затрат машинного времени в сравнении как с классическими методами, так и с методом Кришнамурти – Менона.
Библиографические ссылки
Чуа Л.О., Лин Пен-Мин. Машинный анализ электронных схем. М.: Энергия, 1980. 640 с.
Голуб Дж., Ван Лоун Ч. Матричные вычисления. М.: Мир, 1999. 548 с.
Aravindh Krishnamoorthy, Deepak Menon. Matrix inversion using Cholesky decomposition // arxiv.org: архив электронных публикаций. URL: http://arxiv.org/abs/ 1111.4144
Krishnamoorthy A., Menon D. Matrix inversion using Cholesky decomposition // IEEE Signal Processing: Algorithms, Architectures, Arrangements, and Applications (SPA) conference. 26 – 28th of September, 2013. Poznan, Poland.
Савёлов Н.С. Расчет переходных процессов в предварительно упорядоченных электрических цепях // Изв. вузов. Электромеханика. 1985. № 4. С. 85 – 92.
Савёлов Н.С. Формирование уравнений состояния при изменениях в электрических цепях // Изв. вузов. Электромеханика. 1987. № 12. С. 13 – 18.
Савёлов Н.С., Кочубей П.М. Ускоренный анализ электрических цепей при использовании многоядерных вычислительных систем // Изв. вузов. Электромеханика. 2012. № 5. С. 3 – 6.
Савёлов Н.С., Кочнев А.В. Анализ электрических цепей с экономным использованием машинной памяти // Изв. вузов. Электромеханика. 2013. № 4. С. 3 – 7.
Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. 432 с.
MatlabCentral / 1994 – 2014 The MathWorks, inc. URL: http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/
- matrix-inversion-using-cholesky-decomposition – Загл. с экрана.