A quasi-Toeplitz $M$-matrix $A$ is an infinite $M$-matrix that can be written as the sum of a semi-infinite Toeplitz matrix and a correction matrix. This paper is concerned with computing the square root of invertible quasi-Toeplitz $M$-matrices which preserves the quasi-Toeplitz structure. We show that the Toeplitz part of the square root can be easily computed through evaluation/interpolation at the $m$ roots of unity. This advantage allows to propose algorithms solely for the computation of correction part, whence we propose a fixed-point iteration and a structure-preserving doubling algorithm. Additionally, we show that the correction part can be approximated by solving a nonlinear matrix equation with coefficients of finite size followed by extending the solution to infinity. Numerical experiments showing the efficiency of the proposed algorithms are performed.


翻译:拟Toeplitz $M$-矩阵$A$是一种可以表示为半无限Toeplitz矩阵与修正矩阵之和的无限$M$-矩阵。本文研究可逆拟Toeplitz $M$-矩阵平方根的计算问题,该平方根保持拟Toeplitz结构。我们证明,可通过在$m$次单位根上的求值/插值轻松计算平方根的Toeplitz部分。这一优势使得我们能够仅针对修正部分的计算提出算法,进而提出不动点迭代和保结构加倍算法。此外,我们展示了修正部分可以通过求解有限大小系数的非线性矩阵方程,然后将解扩展至无穷来近似。数值实验验证了所提出算法的有效性。

0
下载
关闭预览

相关内容

【2023新书】使用Python进行统计和数据可视化,554页pdf
专知会员服务
130+阅读 · 2023年1月29日
【ICDM 2022教程】图挖掘中的公平性:度量、算法和应用
专知会员服务
28+阅读 · 2022年12月26日
【硬核书】矩阵代数基础,248页pdf
专知会员服务
88+阅读 · 2021年12月9日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
【经典书】算法C语言实现,Algorithms in C. 672页pdf
专知会员服务
82+阅读 · 2020年8月13日
神经网络高斯过程 (Neural Network Gaussian Process)
PaperWeekly
0+阅读 · 2022年11月8日
图机器学习 2.2-2.4 Properties of Networks, Random Graph
图与推荐
10+阅读 · 2020年3月28日
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
【推荐】免费书(草稿):数据科学的数学基础
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年10月1日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月25日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月24日
VIP会员
最新内容
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
4+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
7+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
4+阅读 · 6月23日
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
相关资讯
神经网络高斯过程 (Neural Network Gaussian Process)
PaperWeekly
0+阅读 · 2022年11月8日
图机器学习 2.2-2.4 Properties of Networks, Random Graph
图与推荐
10+阅读 · 2020年3月28日
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
【推荐】免费书(草稿):数据科学的数学基础
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年10月1日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员