ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Σχετικά έγγραφα
ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ (Εξ. Ιουνίου - 02/07/08) ΕΠΙΛΕΓΜΕΝΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Σημειώσεις διαλέξεων: Βελτιστοποίηση πολυδιάστατων συνεχών συναρτήσεων 1 / 20

Εισαγωγικές έννοιες. Κατηγορίες προβλημάτων (σε μια διάσταση) Προβλήματα εύρεσης μεγίστου. Συμβολισμοί

ΚΕΦ.6:ΤΕΤΡΑΓΩΝΙΚΕΣ ΜΟΡΦΕΣ. ΣΥΜΜΕΤΡΙΚΟΙ ΠΙΝΑΚΕΣ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

7 ΑΛΓΕΒΡΑ ΜΗΤΡΩΝ. 7.2 ΜΗΤΡΕΣ ΕΙΔΙΚΗΣ ΜΟΡΦΗΣ (Ι)

0 + a = a + 0 = a, a k, a + ( a) = ( a) + a = 0, 1 a = a 1 = a, a k, a a 1 = a 1 a = 1,

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΑΡΤΙΟΙ) Προτεινοµενες Ασκησεις - Φυλλαδιο 1

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ

Τετραγωνικά μοντέλα. Τετραγωνικό μοντέλο συνάρτησης. Παράδειγμα τετραγωνικού μοντέλου #1. Παράδειγμα τετραγωνικού μοντέλου #1

1 ιαδικασία διαγωνιοποίησης

Ιδιάζουσες τιμές πίνακα. y έχουμε αντίστοιχα τις σχέσεις : Αυτές οι παρατηρήσεις συμβάλλουν στην παραγοντοποίηση ενός πίνακα

Τετραγωνικά μοντέλα. Τετραγωνικό μοντέλο συνάρτησης. Παράδειγμα τετραγωνικού μοντέλου #1. Παράδειγμα τετραγωνικού μοντέλου #1

Χαρακτηριστική Εξίσωση Πίνακα

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Διανύσµατα στο επίπεδο

III.10 ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΤΕΣ LAGRANGE

ΤΕΤΥ Εφαρμοσμένα Μαθηματικά 1. Τελεστές και πίνακες. 1. Τελεστές και πίνακες Γενικά. Τι είναι συνάρτηση? Απεικόνιση ενός αριθμού σε έναν άλλο.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΜΕΜ251 Αριθμητική Ανάλυση

Γραµµικη Αλγεβρα ΙΙ Ασκησεις - Φυλλαδιο 10

Περιεχόμενα. Πρόλογος 3

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ (ΗΥ-119)

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ

ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΣΤΑ ΓΕΝΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ. ΕΝΟΤΗΤΑ: Άλγεβρα των Πινάκων (2) ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Βλάμος Παναγιώτης ΙΟΝΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

ΜΑΣ121: ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ I Εαρινό εξάμηνο , Διδάσκων: Γιώργος Γεωργίου ΕΝΔΙΑΜΕΣΗ ΕΞΕΤΑΣΗ, Διάρκεια: 2 ώρες 18 Νοεμβρίου, 2017

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ

Διαγωνοποίηση μητρών. Στοιχεία Γραμμικής Άλγεβρας

= 7. Στο σημείο αυτό θα υπενθυμίσουμε κάποιες βασικές ιδιότητες του μετασχηματισμού Laplace, δηλαδή τις

III.10 ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΤΕΣ LAGRANGE

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Μήτρες Ειδικές μήτρες. Στοιχεία Γραμμικής Άλγεβρας

1 Επανάληψη εννοιών από τον Απειροστικό Λογισμό

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ Τελική Εξέταση Ι. Λυχναρόπουλος

ΑΠΘ. Χαρά Χαραλάμπους Τμήμα Μαθηματικών ΑΠΘ. Ιστορία των Μαθηματικών Εαρινό Εξάμηνο 2014

Μαθηματικά ΜΕΡΟΣ 5 ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΞΙΣΩΣΕΩΝ ΜΕ ΠΙΝΑΚΕΣ

Στοχαστικά Σήματα και Τηλεπικοινωνιές

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΛΓΕΒΡΑ ΠΙΝΑΚΩΝ. (ii) Αν ο Β m+1, με m N, αντιστρέφεται, τότε και ο Β αντιστρέφεται

n, C n, διανύσματα στο χώρο Εισαγωγή

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ ΙΙ ΜΑΘΗΜΑ 1-2-ΠΙΝΑΚΕΣ ΕΑΡΙΝΟ ΕΞΑΜΗΝΟ ΠΑΝΗΠΙΣΤΗΜΙΟΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

Εκπαιδευτικός Οµιλος ΒΙΤΑΛΗ

ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΚΑΣΤΕΛΛΑΝΩΝ ΜΕΣΗΣ ΑΛΓΕΒΡΑ

Δυναμική Μηχανών I. Επανάληψη: Μαθηματικά

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ ΙΙ (ΠΕΡΙΤΤΟΙ) Ασκησεις - Φυλλαδιο 9 Επαναληπτικες Ασκησεις

Ασκήσεις2 8. ; Αληθεύει ότι το (1, 0, 1, 2) είναι ιδιοδιάνυσμα της f ; b. Να βρεθούν οι ιδιοτιμές και τα ιδιοδιανύσματα της γραμμικής απεικόνισης 3 3

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ. ΕΝΟΤΗΤΑ: Διανύσματα στους Rn, Cn, διανύσματα στο χώρο (1) ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Βλάμος Παναγιώτης ΙΟΝΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Στοχαστικά Σήµατα και Εφαρµογές

ΑΛΓΕΒΡΑ ΠΙΝΑΚΩΝ ή ΜΗΤΡΩΝ

Διδάσκων: Καθηγητής Νικόλαος Μαρμαρίδης, Καθηγητής Ιωάννης Μπεληγιάννης

Ορισμοί και πράξεις πινάκων

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΘΕΤΙΚΗΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

Γραμμική Άλγεβρα και Μαθηματικός Λογισμός για Οικονομικά και Επιχειρησιακά Προβλήματα

Ομογενή Συστήματα Ορισμός Ενα σύστημα λέγεται ομογενές αν όλοι οι σταθεροί όροι του (δηλαδή οι όροι του δεξιού μέλους του συστήματος) είναι μηδέν.

Εαρινό εξάμηνο Χ. Χαραλάμπους ΑΠΘ

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ

ΠΛΗ ΛΥΣΕΙΣ ΕΡΓ_2 ΣΕΛ. 1/11

Matrix Algorithms. Παρουσίαση στα πλαίσια του μαθήματος «Παράλληλοι Αλγόριθμοι» Γ. Καούρη Β. Μήτσου

ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

Kεφάλαιο 4. Συστήματα διαφορικών εξισώσεων. F : : F = F r, όπου r xy

Matrix Algorithms. Παρουσίαση στα πλαίσια του μαθήματος «Παράλληλοι. Αλγόριθμοι» Γ. Καούρη Β. Μήτσου

b. Για κάθε θετικό ακέραιο m και για κάθε A. , υπάρχουν άπειρα το πλήθος πολυώνυμα ( x) [ x] m και ( A) 0.

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι (ΘΕ ΠΛΗ 12) ΕΡΓΑΣΙΑ 2 η Ημερομηνία Αποστολής στον Φοιτητή: 28 Νοεμβρίου 2011

1 ΠΙΝΑΚΕΣ - ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Αριθμητική Ανάλυση και Εφαρμογές

21 a 22 a 2n. a m1 a m2 a mn

Ασκήσεις6 Διαγωνοποίηση Ερμιτιανών Πινάκων

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΓΡΑΜΜΙΚΗΣ ΑΛΓΕΒΡΑΣ. ρ Χρήστου Νικολαϊδη

1. a. Έστω b. Να βρεθούν οι ιδιοτιμές και τα ιδιοδιανύσματα του A Έστω A και ( x) [ x]

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ Εξέταση Σεπτεμβρίου Διδάσκων: Ι. Λυχναρόπουλος

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Διδάσκων: Καθηγητής Νικόλαος Μαρμαρίδης, Καθηγητής Ιωάννης Μπεληγιάννης

HY213. ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΛΑΧΙΣΤΑ ΤΕΤΡΑΓΩΝΑ AΝΑΛΥΣΗ ΙΔΙΑΖΟΥΣΩΝ ΤΙΜΩΝ

ΘΕΩΡΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ. Μια παράσταση που περιέχει πράξεις με μεταβλητές (γράμματα) και αριθμούς καλείται αλγεβρική, όπως για παράδειγμα η : 2x+3y-8

Επιστημονικοί Υπολογισμοί (ή Υπολογιστική Επιστήμη)

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ETY-202 ΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΤΗΣ ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ETY-202 ΎΛΗ & ΦΩΣ 02. ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΕΡΓΑΛΕΙΑ. Στέλιος Τζωρτζάκης 1/11/2013

Πίνακες Γραμμικά Συστήματα

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΠΕΡΙΤΤΟΙ) Λυσεις Ασκησεων - Φυλλαδιο 3

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ

1,y 1) είναι η C : xx yy 0.

ΜΑΣ 371: Αριθμητική Ανάλυση ΙI ΑΣΚΗΣΕΙΣ. 1. Να βρεθεί το πολυώνυμο Lagrange για τα σημεία (0, 1), (1, 2) και (4, 2).

Κεφάλαιο 7 Ορθογώνιοι Πίνακες

Α ΜΕΡΟΣ - ΑΛΓΕΒΡΑ. Α. Οι πραγματικοί αριθμοί και οι πράξεις τους

Αντίστροφη & Ιδιάζουσα μήτρα. Στοιχεία Γραμμικής Άλγεβρας

Λύσεις και Υποδείξεις Επιλεγµένων Ασκήσεων

Θέμα 1. με επαυξημένο 0 1 1/ 2. πίνακα. και κλιμακωτή μορφή αυτού

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ

Μέθοδος Ελαχίστων Τετραγώνων (για την προσαρμογή (ή λείανση) δεδομένων/μετρήσεων)

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι (ΘΕ ΠΛΗ 12) ΕΡΓΑΣΙΑ 3 η Ημερομηνία Αποστολής στον Φοιτητή: 7 Ιανουαρίου 2008

Κλασικη ιαφορικη Γεωµετρια

Παραδείγματα Ιδιοτιμές Ιδιοδιανύσματα

Εάν A = τότε ορίζουμε την ορίζουσα του πίνακα ως τον αριθμό. det( A) = = ( 2)4 3 1 = 8 3 = 11. τότε η ορίζουσά του πίνακα ισούται με

1. ΣΤΑΤΙΚΗ ΑΡΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ

Transcript:

ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Α. Ντούνης ΔΙΔΑΣΚΩΝ Χ. Τσιρώνης ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΑΘΗΜΑ ΠΡΩΤΟ - Διατύπωση προβλημάτων - Κατηγορίες εφαρμογών - Πράξεις με πίνακες

ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ (in short) Που αποσκοπεί η βελτιστοποίηση ενός συστήματος? Εντοπισμός των βέλτιστων συνθηκών «λειτουργίας» του. Επίλυση προβλήματος με χρήση μαθηματικών εργαλείων. Βήματα για τη μαθηματική περιγραφή: «Μετάφραση» δεδομένων και ζητούμενων σε μεταβλητές. Ορισμός αντικειμενικής συνάρτησης (και περιορισμών). Ελαχιστοποίηση της αντικειμενικής συνάρτησης. Προϋπόθεση: Ορθή διατύπωση του προβλήματος. Απαιτείται η κατανόηση όλων των παραμέτρων 2

ΔΙΑΤΥΠΩΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ Τοπική βελτιστοποίηση χωρίς περιορισμούς: Να ευρεθεί σημείο Χ R n ώστε f(χ ) f(χ) για κάθε Χ R n με την ιδιότητα Χ - Χ < ε για ε > 0 οσοδήποτε μικρό. Ολική βελτιστοποίηση χωρίς περιορισμούς: Να ευρεθεί σημείο Χ R n ώστε f(χ ) f(χ) για κάθε Χ R n. Τοπική βελτιστοποίηση με περιορισμούς: Να ευρεθεί σημείο Χ R n ώστε f(χ ) f(χ) για κάθε Χ R n με την ιδιότητα Χ - Χ < ε για ε > 0 οσοδήποτε μικρό, με συνθήκες c i (Χ) < = > 0 (i = 1,2,,m). Ολική βελτιστοποίηση με περιορισμούς? 3

ΘΕΩΡΗΤΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Προσαρμογή πειραματικών δεδομένων: Έστω σύνολο δεδομένων (t i,y i ), i=1,2,,m, και ένα μοντέλο f(t,x) με παραμέτρους {x 1, x 2,, x n }, και ζητούνται οι τιμές των παραμέτρων ώστε η προσέγγιση f(t i,x) y i να είναι η βέλτιστη στα επιτρεπόμενα (από το μοντέλο) πλαίσια. Αυτό ισοδυναμεί με την ελαχιστοποίηση της συνάρτησης αθροίσματος τετραγωνικών όρων Q(X) = [f(t i,x) - y i ] 2. Αντικειμενικές συναρτήσεις αυτού του τύπου επιτρέπουν την εφαρμογή μεθόδων όπως πχ. η γραμμική παλινδρόμηση. 4

ΠΡΑΚΤΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Σχεδιασμός ολοκληρωμένων κυκλωμάτων: Η οριζόντια κάτοψη των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων είναι παραλληλόγραμμη, οπότε ύψος και πλάτος κάθε κυκλώματος αποτελούν μεταβλητές του προβλήματος. Περιορισμοί εμφανίζονται στο μέγεθος των κυκλωμάτων (συνολική επιφάνεια), αλλά και στο χρονισμό (το κύκλωμα πρέπει να λειτουργεί σε προδιαγεγραμμένη ταχύτητα). Αντικειμενική συνάρτηση Απορροφώμενη ισχύς. Πρόβλημα βελτιστοποίησης = Εύρεση των διαστάσεων των λειτουργικών μονάδων ώστε να ελαχιστοποιούν την απορροφώμενη ισχύ ικανοποιώντας τους περιορισμούς. 5

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΠΡΩΤΟ Ελάχιστο μήκος σκάλας ώστε να ακουμπάει και στο έδαφος και σε τοίχο με ορθογώνιο εξόγκωμα. Μεταβλητές του προβλήματος: Ύψος y, οριζόντια προβολή x. Μήκος σκάλας: d = x 2 + y 2. Ομοιότητα τριγώνων ΑΒΓ, Α Β Γ : x = x a y β βx xy + ay = 0 Αντικειμενική συνάρτηση: d(x) = x 2 + βx x α 2 6

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΔΕΥΤΕΡΟ Υδραυλικά βέλτιστη διατομή δεξαμενής, με βάση το ότι, για δεδομένη επιφάνεια, η παροχή είναι μέγιστη όταν η βρεχόμενη περίμετρος γίνεται ελάχιστη. Μεταβλητές προβλήματος: Πλάτος πυθμένα α, βάθος ροής β. Γεωμετρικά μεγέθη: Εμβαδό υγρής διατομής Ε = αβ. Βρεχόμενη περίμετρος Π = α +2β. Διατύπωση προβλήματος βελτιστοποίησης: (α opt,β opt ) min[π(α,β)], υπό τη συνθήκη E(α,β) = αβ = Ε 0. 7

ΕΠΙΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ Η επίλυση γίνεται με εφαρμογή κάποιας τεχνικής. Μαθηματική διατύπωση Εφαρμογή τεχνικής Λύση. Είδος τεχνικής Είδος του προβλήματος. Είδος προβλήματος Είδος αντικειμενικής συνάρτησης! Διαστάσεις του προβλήματος min[f m (x 1, x 2,, x n )]: Ανάλυση μιας (n = 1) ή περισσότερων (n > 1) μεταβλητών. Βαθμωτή (m = 1) ή διανυσματική (m > 1) ανάλυση. Από μαθηματικής πλευράς, έχουμε να χειριστούμε έναν αριθμό m βαθμωτών συναρτήσεων υπό την παρουσία (πραγματικών) πινάκων με διαστάσεις m x n. 8

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΕΡΓΑΛΕΙΑ 9

ΟΡΙΣΜΟΣ ΠΙΝΑΚΑ Ορθογώνια διάταξη αριθμών στις m x n διαστάσεις. x i,j x ij Στοιχείο με θέση στη γραµµή i και στη στήλη j. Ανάστροφος πίνακας Χ Τ : T xij xji (Αντί)Συμμετρικός πίνακας: T ( ) Προσαρτημένος πίνακας Χ C : Αφαιρούμε τη γραμμή i και τη στήλη j από τον Χ Διάνυσμα = Μονοδιάστατος πίνακας: k X x. k1 10

ΠΡΑΞΕΙΣ ΜΕ ΠΙΝΑΚΕΣ Ειδικές κατηγορίες πινάκων: Μηδενικός Όλα τα στοιχεία ίσα με 0. Τετραγωνικός Ίσος αριθμός γραμμών στηλών (m = n). Διαγώνιος Τετραγωνικός, μόνο τα διαγώνια στοιχεία 0. Μοναδιαίος Διαγώνιος, όλα τα μη μηδενικά στοιχεία = 1. Πράξεις με πίνακες Πράξεις με τα στοιχεία τους! Πρόσθεση Αφαίρεση m x n πινάκων: ij ij ij Αντίθετος πίνακας ενός m x n πίνακα: X x ij ij. Γραμμική υπέρθεση: X Y x y z. ij ij ij ij X Y x y. 11

ΠΡΑΞΕΙΣ ΜΕ ΠΙΝΑΚΕΣ (συν.) Πολλαπλασιασμός τετραγωνικών πινάκων. Συνδυαστικό γινόμενο όλων των στοιχείων (ανά γραμμή/στήλη): n X Y x y. ij k 1 Αντίστροφος πίνακας: Χ -1 Χ = Ι. ik kj Αντίστροφος = Ανάστροφος Ορθογώνιος πίνακας. Θετικά ορισμένος Υ T X Υ > 0 για κάθε Υ 0 ϵ R n. Θετικά ημιορισμένος Υ T X Υ 0 για κάθε Υ 0 ϵ R n. 12

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΤΡΙΤΟ Να βρείτε για ποιές τιμές των α 1, α 2, α 3, α 4 ο πίνακας Α = α 1 α 2 α 3 α 4 είναι αντιστρέψιμος, καθώς και τον Α -1. Για να υπάρχει ο Α -1, πρέπει να ισχύει ότι Α 0: Οι προσαρτημένοι πίνακες είναι ίσοι με: Ο υπολογισμός του αντίστροφου πίνακα ολοκληρώνεται: 13

ΔΙΑΓΩΝΙΟΠΟΙΗΣΗ ΠΙΝΑΚΑ Περαιτέρω απλοποίηση συμμετρικών πινάκων. Ορισμός διαγωνιοποίησης πίνακα: Κάθε συμμετρικός πίνακας αναλύεται ως Χ = U T D U, όπου U ορθογώνιος πίνακας των ιδιοδιανυσμάτων του Χ και D διαγώνιος πίνακας με στοιχεία τις ιδιοτιμές του Χ. Υπολογισμός ιδιοτιμών ιδιοδιανυσμάτων: Επίλυση του προβλήματος ιδιοτιμών λι Χ = 0 Χ Ξ = λξ. Οι θετικά ορισμένοι πίνακες έχουν ιδιοτιμές > 0. Οι θετικά ημιορισμένοι πίνακες έχουν ιδιοτιμές 0. 14

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΤΕΤΑΡΤΟ Να υπολογιστεί το c ώστε να αποτελεί ιδιοδιάνυσμα του πίνακα Α = 1 1 2 1 c 1 2 1 3 το διάνυσμα Χ = 1 2 0 Χ ιδιοδιάνυσμα του Α Yπάρχει λ ϵ R ώστε Α Χ = λχ. Κάνουμε τις απαιτούμενες πράξεις (πρόβλημα ιδιοτιμών):. Απάντηση: Όταν c = 5/2, μια ιδιοτιμή του Α είναι ίση με 3 και έχει ως αντίστοιχο ιδιοδιάνυσμα το διάνυσμα Χ. 15

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΣΥΖΗΤΗΣΗ Διατύπωση προβλημάτων Κατηγορίες εφαρμογών Πράξεις με πίνακες 16