Представления и разложения взвешенных псевдообратных матриц, итерационные методы и регуляризация задач. II. Вырожденные веса

Наведено огляд робіт, присвячених зображенням і розвиненням зважених псевдообернених матриць з додатно-означеними вагами та побудові ітераційних методів і регуляризованих задач для обчислення зважених псевдообернених матриць і зважених нормальних псевдорозв'язків. Розглянуто питання використанн...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Кибернетика и системный анализ
Date:2008
Main Authors: Сергиенко, И.В., Галба, Е.Ф., Дейнека, В.С.
Format: Article
Language:Russian
Published: Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України 2008
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/72065
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Представления и разложения взвешенных псевдообратных матриц, итерационные методы и регуляризация задач. II. Вырожденные веса / И.В. Сергиенко, Е.Ф. Галба, В.С. Дейнека // Кибернетика и системный анализ. — 2008. — № 3. — С. 75-102. — Бібліогр.: 43 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1860028885593227264
author Сергиенко, И.В.
Галба, Е.Ф.
Дейнека, В.С.
author_facet Сергиенко, И.В.
Галба, Е.Ф.
Дейнека, В.С.
citation_txt Представления и разложения взвешенных псевдообратных матриц, итерационные методы и регуляризация задач. II. Вырожденные веса / И.В. Сергиенко, Е.Ф. Галба, В.С. Дейнека // Кибернетика и системный анализ. — 2008. — № 3. — С. 75-102. — Бібліогр.: 43 назв. — рос.
collection DSpace DC
container_title Кибернетика и системный анализ
description Наведено огляд робіт, присвячених зображенням і розвиненням зважених псевдообернених матриць з додатно-означеними вагами та побудові ітераційних методів і регуляризованих задач для обчислення зважених псевдообернених матриць і зважених нормальних псевдорозв'язків. Розглянуто питання використання побудованих методів для розв'язування задач найменших квадратів з обмеженнями.Наведено огляд робіт зображень і розвинення зважених псевдообернених матриць із додатно-напіввизначеними вагами та побудови ітераційних методів і регуляризованих задач для обчислення зважених псевдообернених матриць і зважених нормальних псевдорозв'язків на базі цих зображень і розвинень. Розглянуто питання використання побудованих методів для розв'язування задач найменших квадратів із обмеженнями.
first_indexed 2025-12-07T16:51:00Z
format Article
fulltext È.Â. ÑÅÐÃÈÅÍÊÎ, Å.Ô. ÃÀËÁÀ, Â.Ñ. ÄÅÉÍÅÊÀ ÓÄÊ 512.64 : 519.61 ÏÐÅÄÑÒÀÂËÅÍÈß È ÐÀÇËÎÆÅÍÈß ÂÇÂÅØÅÍÍÛÕ ÏÑÅÂÄÎÎÁÐÀÒÍÛÕ ÌÀÒÐÈÖ, ÈÒÅÐÀÖÈÎÍÍÛÅ ÌÅÒÎÄÛ È ÐÅÃÓËßÐÈÇÀÖÈß ÇÀÄÀ×. II. ÂÛÐÎÆÄÅÍÍÛÅ ÂÅÑÀ1 Êëþ÷åâûå ñëîâà: âçâåøåííûå ïñåâäîîáðàòíûå ìàòðèöû ñ âûðîæäåííûìè âå- ñàìè, âçâåøåííûå íîðìàëüíûå ïñåâäîðåøåíèÿ ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè, ïðåä- ñòàâëåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö, ðàçëîæåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâ- äîîáðàòíûõ ìàòðèö, ðåãóëÿðèçàöèÿ, èòåðàöèîííûå ìåòîäû, çàäà÷è íàèìåíü- øèõ êâàäðàòîâ ñ îãðàíè÷åíèÿìè. ÂÂÅÄÅÍÈÅ Â ðàáîòå [1], ïîñâÿùåííîé âçâåøåííîé ïñåâäîèíâåðñèè ñ ïîëîæèòåëüíî- îïðå- äåëåííûìè âåñàìè, ïðèâåäåí îáçîð ëèòåðàòóðû ïî ðàçëè÷íûì âèäàì ïñåâäî- èíâåðñèè è óêàçàí ðÿä ïðèëîæåíèé âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö è âçâåøåííûõ íîðìàëüíûõ ïñåâäîðåøåíèé. Íàñòîÿùàÿ ñòàòüÿ ïîñâÿùåíà âçâå- øåííîé ïñåâäîèíâåðñèè ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè, è îñíîâíîå âíèìàíèå áóäåò óäåëåíî ñîîòâåòñòâóþùèì ïóáëèêàöèÿì. Îïðåäåëåíèå âçâåøåííîé ïñåâäîîáðàò- íîé ìàòðèöû ñ âûðîæäåííûìè (ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííûìè) âåñàìè âïåð- âûå áûëî äàíî â [2], ãäå àâòîðû óñòàíàâëèâàþò íåîáõîäèìûå è äîñòàòî÷íûå óñëîâèÿ ñóùåñòâîâàíèÿ åäèíñòâåííîé âçâåøåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöû ñ âû- ðîæäåííûìè âåñàìè.  ðÿäå ðàáîò (íàïðèìåð, [3–5] ) èññëåäîâàëàñü ML-âçâåøåí- íàÿ ïñåâäîèíâåðñèÿ. Ïðè íåêîòîðûõ ïðåäïîëîæåíèÿõ ML-âçâåøåííûå ïñåâäîîá- ðàòíûå ìàòðèöû è âçâåøåííûå ïñåâäîîáðàòíûå ìàòðèöû ñ âûðîæäåííûìè âåñà- ìè, îïðåäåëåííûå â [2], ñîâïàäàþò.  äàëüíåéøåì, åñëè íå îãîâîðåíî ïðîòèâíîå, â íàñòîÿùåé ðàáîòå áóäåò ðàññìàòðèâàòüñÿ âçâåøåííàÿ ïñåâäîèíâåðñèÿ, îïðåäåëåííàÿ â [2]. Ñòàòüÿ íîñèò îáçîðíûé õàðàêòåð è íàïèñàíà ãëàâíûì îáðàçîì íà îñíîâå ñòà- òåé àâòîðîâ, ïîñâÿùåííûõ ðàçâèòèþ òåîðèè âçâåøåííîé ïñåâäîèíâåðñèè â íà- ïðàâëåíèè èññëåäîâàíèÿ ñâîéñòâ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö è âçâå- øåííûõ íîðìàëüíûõ ïñåâäîðåøåíèé ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè, ïîëó÷åíèþ è èñ- ñëåäîâàíèþ ïðåäñòàâëåíèé è ðàçëîæåíèé âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè, à òàêæå èñïîëüçîâàíèþ ïîëó÷åííûõ ïðåäñòàâëåíèé è ðàçëîæåíèé âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö äëÿ ïîñòðîåíèÿ è èññëåäîâàíèÿ èòåðàöèîííûõ ìåòîäîâ è ðåãóëÿðèçîâàííûõ çàäà÷ äëÿ âû÷èñëåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè, âçâåøåííûõ íîðìàëüíûõ ïñåâäîðåøåíèé ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè, äëÿ ðåøåíèÿ çàäà÷ íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ ñ îãðàíè÷åíèÿìè. Ðàáîòà ñîñòîèò èç ñåìè ðàçäåëîâ. Ðàçä. 1 íîñèò âñïîìîãàòåëüíûé õàðàêòåð.  íåì ïðèâåäåíû îïðåäåëåíèÿ, îáîçíà÷åíèÿ, ââåäåíû ìàòðè÷íûå è âåêòîðíûå íîðìû, ðàññìîòðåíû ñâîéñòâà âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ñ âûðîæäåí- íûìè âåñàìè è ñèììåòðèçóåìûõ ìàòðèö ñ âûðîæäåííûìè ñèììåòðèçàòîðàìè.  ðàçä. 2 äàíû ïðåäñòàâëåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö â òåðìèíàõ êîýôôèöèåíòîâ õàðàêòåðèñòè÷åñêèõ ìíîãî÷ëåíîâ ñèììåòðèçóåìûõ è ñèììåòðè÷- íûõ ìàòðèö. Óñòàíàâëèâàåòñÿ ñâÿçü âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ñî âçâå- ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 75 1 Íà÷àëî â ¹ 1, 2008 ã. © È.Â. Ñåðãèåíêî, Å.Ô. Ãàëáà, Â.Ñ. Äåéíåêà, 2008 øåííûìè íîðìàëüíûìè ïñåâäîðåøåíèÿìè. Ðàçä. 3 ïîñâÿùåí ïîëó÷åíèþ è èññëå- äîâàíèþ ðàçëîæåíèèé âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö â ìàòðè÷íûå ñòåïåí- íûå ðÿäû è ìàòðè÷íûå ñòåïåííûå ïðîèçâåäåíèÿ ñ ïîëîæèòåëüíûìè ïîêàçàòåëÿìè ñòåïåíåé. Ðàçä. 4 ïîñâÿùåí òåì æå âîïðîñàì, ÷òî è òðåòèé ðàçäåë, íî ðàçëîæåíèÿ èìåþò îòðèöàòåëüíûå ïîêàçàòåëè ñòåïåíåé. Êðîìå òîãî, ïîëó÷å- íû ìíîãî÷ëåííûå ïðåäåëüíûå ïðåäñòàâëåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàò- ðèö, ïîñòðîåíû è èññëåäîâàíû ðåãóëÿðèçîâàííûå çàäà÷è äëÿ âû÷èñëåíèÿ ïðè- áëèæåíèé ê âçâåøåííûì ïñåâäîîáðàòíûì ìàòðèöàì è âçâåøåííûì íîðìàëüíûì ïñåâäîðåøåíèÿì ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè.  ðàçä. 5 ïðåäëîæåíû è èññëåäîâàíû èòåðàöèîííûå ïðîöåññû ñ ðàçëè÷íûìè ñêîðîñòÿìè ñõîäèìîñòè äëÿ âû÷èñëåíèÿ ïðèáëèæåíèé ê ðåøåíèþ óêàçàííûõ âûøå çàäà÷.  ðàçä. 6 ïðèâåäåíû ôîðìóëû ïðåäñòàâëåíèÿ âçâåøåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöû ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè ÷åðåç ïñåâäîîáðàòíóþ ìàòðèöó Ìóðà–Ïåíðîóçà è ÷àñòíûå âèäû âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö. Ðàçä. 7 ïîñâÿùåí àäàïòàöèè ìåòîäîâ âû÷èñëåíèÿ âçâåøåííûõ íîðìàëüíûõ ïñåâäîðåøåíèé äëÿ ïîñòðîåíèÿ àëãîðèòìîâ ðåøåíèÿ çàäà÷ íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ ñ îãðàíè÷åíèÿìè. Îòìåòèì, ÷òî â ñòàòüå äàëåå ïðåäïîëàãàåòñÿ âåùåñòâåííîñòü èñïîëüçóåìûõ ñêàëÿðîâ, âåêòîðîâ, ìàòðèö è ïðîñòðàíñòâ. 1. ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈß, ÎÁÎÇÍÀ×ÅÍÈß, ÂÅÊÒÎÐÍÛÅ È ÌÀÒÐÈ×ÍÛÅ ÍÎÐÌÛ, ÑÈÌÌÅÒÐÈÇÓÅÌÛÅ ÌÀÒÐÈÖÛ Ñ ÂÛÐÎÆÄÅÍÍÛÌÈ ÑÈÌÌÅÒÐÈÇÀÒÎÐÀÌÈ Ââåäåì íåîáõîäèìûå äëÿ äàëüíåéøåãî èçëîæåíèÿ îáîçíà÷åíèÿ è îïðåäåëåíèÿ. Ïóñòü R m n� — ìíîæåñòâî äåéñòâèòåëüíûõ ìàòðèö ðàçìåðà m n� . Ïðèâåäåì îïðåäåëåíèå âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè [2]. Ïóñòü A m n � �R , X n m � �R ; B m m � �R è C n n � �R — ñèììåòðè÷íûå ïîëî- æèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííûå ìàòðèöû. Òîãäà âçâåøåííàÿ ïñåâäîîáðàòíàÿ ìàò- ðèöà ê ìàòðèöå A îïðåäåëÿåòñÿ êàê ìàòðèöà X A BC � � , óäîâëåòâîðÿþùàÿ ÷åòûðåì óñëîâèÿì: AXA A XAX X BAX BAX XAC XACT T � � � �, , ( ) , ( ) . (1)  [2] óñòàíîâëåíî, ÷òî ñèñòåìà ìàòðè÷íûõ óðàâíåíèé (1) èìååò åäèíñòâåí- íîå ðåøåíèå òîãäà è òîëüêî òîãäà, êîãäà âûïîëíÿþòñÿ ñîîòíîøåíèÿ äëÿ ðàíãîâ ìàòðèö rk BA rk A rk AC rk A( ) ( ), ( ) ( )� � , (2) ãäå rk L( ) — ðàíã ìàòðèöû L. Îáîçíà÷èì A EE � ïñåâäîîáðàòíóþ ìàòðèöó Ìóðà-Ïåíðîóçà [6, 7] ê ìàòðèöå A, êîòîðàÿ îïðåäåëÿåòñÿ êàê åäèíñòâåííàÿ ìàòðèöà, óäîâëåòâîðÿþùàÿ óñëîâèÿì (1) ïðè B C E� � , ãäå E — åäèíè÷íàÿ ìàòðèöà. Îáîçíà÷èì R n n-ìåðíîå âåêòîðíîå ïðîñòðàíñòâî íàä ïîëåì äåéñòâèòåëüíûõ ÷èñåë, ãäå âåêòîðû ñóòü ìàòðèöû ðàçìåðà n �1. Ïóñòü H — ñèììåòðè÷íàÿ ïîëî- æèòåëüíî-îïðåäåëåííàÿ èëè æå ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííàÿ ìàòðèöà. Îáîç- íà÷èì R n H( ) åâêëèäîâî ïðîñòðàíñòâî â ñëó÷àå ïîëîæèòåëüíî-îïðåäåëåííîé ìåòðèêè èëè ïñåâäîåâêëèäîâî ïðîñòðàíñòâî â ñëó÷àå íåîòðèöàòåëüíîé ìåòðèêè, ââåäåííîé ñêàëÿðíûì ïðîèçâåäåíèåì ( , ) ( , )u v Hu vH E� , ãäå ( , )u v u vE T � . Íîð- ìó (ïîëóíîðìó) â R n H( ) ââåäåì ñîîòíîøåíèåì | | | | ( , ) /u u uH H � 1 2 .  ñëó÷àå ïîëî- æèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííîé ìàòðèöû H ÷åðåç R Rn nH H( ) ( )� è 76 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 R Rn EE n EE H H( ) ( )� � � áóäåì îáîçíà÷àòü ïîäïðîñòðàíñòâî âåêòîðîâ u, óäîâëåòâîðÿþùèõ óñëîâèþ HH u H H u u EE EE � � � � 1 2 1 2/ / , (3) ãäå H H EE EE � � � 1 2 1 2/ /( ) .  äàëüíåéøåì äëÿ ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííûõ ìàòðèö H áóäåì ïî- ëüçîâàòüñÿ îáîçíà÷åíèåì H H EE p p EE � � � ( ) , ãäå p — öåëîå èëè äðîáíîå ÷èñëî. Òàê êàê íóëü-ïðîñòðàíñòâà ìàòðèö H , H EE � , HH EE � è H H EE 1 2 1 2/ /� ñîâïàäàþò [8], òî ïîëóíîðìû || | |� H , | | | |� �HEE äëÿ âåêòîðîâ â R n H( ), R n EE H( )� ñòàíîâÿòñÿ íîðìàìè â R n H( ), R n EE H( )� . Îïðåäåëèì íîðìó ïðÿìîóãîëüíîé ìàòðèöû [9]. Ïóñòü A m n � �R , H — ñèì- ìåòðè÷íàÿ ïîëîæèòåëüíî-îïðåäåëåííàÿ èëè ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííàÿ ìàòðèöà ïîðÿäêà m, V — ñèììåòðè÷íàÿ ïîëîæèòåëüíî-îïðåäåëåííàÿ èëè ïîëî- æèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííàÿ ìàòðèöà ïîðÿäêà n è x — ïðîèçâîëüíûé âåêòîð èç R n . Ïðåäïîëàãàåì âûïîëíåíèå óñëîâèé rk HA rk A rk AV rk A( ) ( ), ( ) ( )� � . (4) Åñëè H è V — ïîëîæèòåëüíî-îïðåäåëåííûå ìàòðèöû, òî óñëîâèÿ â (4) çàâå- äîìî âûïîëíÿþòñÿ. Äëÿ ìíîæåñòâà ìàòðèö A, óäîâëåòâîðÿþùèõ (4), íîðìó ââåäåì ñîîòíîøåíèåì | | | | | | | | | | | | / A H AVx x HV x E E m n � � sup 0 1 2 , (5) ãäå x n �R , à íèæíèé èíäåêñ ïðè åäèíè÷íîé ìàòðèöå îçíà÷àåò åå ðàçìåðíîñòü. Ïðè òàêîì îïðåäåëåíèè íîðìà ìàòðèöû A ðàâíà | | | | [ ( )]max /A VA HAVHV T � � 1 2 , (6) ãäå � max ( )L — ìàêñèìàëüíîå ñîáñòâåííîå çíà÷åíèå ìàòðèöû L.  [9] ïîêàçàíî, ÷òî ôóíêöèÿ | | | |� HV , îïðåäåëåííàÿ ôîðìóëîé (5), ïðè âûïîë- íåíèè óñëîâèé (4) ÿâëÿåòñÿ àääèòèâíîé ìàòðè÷íîé íîðìîé. Åñëè óñëîâèÿ (èëè îäíî èç óñëîâèé) (4) íå âûïîëíÿþòñÿ, òî ôîðìóëà (5) îïðåäåëÿåò ïîëóíîðìó ìàòðèöû A. Ïóñòü A m p � �R , B p n � �R , à H m m � �R ,V n n � �R , M p p � �R — ñèììåò- ðè÷íûå ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííûå ìàòðèöû, ïðè÷åì óäîâëåòâîðÿåòñÿ îäíî èç óñëîâèé AMM AM M A MM B M MB B EE EE EE EE � � � � � � � �, . Òîãäà (ñì. [10]) | | | | | | | | | | | |AB A BHV HM M VEE �2 . Äàëåå îïðåäåëèì ìàòðè÷íóþ íîðìó äëÿ êâàäðàòíîé ìàòðèöû [11]. Ïóñòü A — ïðîèçâîëüíàÿ êâàäðàòíàÿ ìàòðèöà ïîðÿäêà n, à H — ñèììåòðè÷íàÿ ïîëîæè- òåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííàÿ ìàòðèöà òîãî æå ïîðÿäêà è ýòè ìàòðèöû óäîâëåòâîðÿþò óñëîâèÿì rk HA rk AH rk A( ) ( ) ( )� � . (7) ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 77 Íîðìó ìàòðèöû A îïðåäåëèì ñîîòíîøåíèåì || | | | | | | | | | | | | / / / A Ax x H AH H H x H H x EE � � � � � sup sup 0 0 1 2 1 2 1 2 1 2 x H x E E | | | | | |/ , (8) ãäå x — ïðîèçâîëüíûé âåêòîð èç R n H( ). Ïðè òàêîì îïðåäåëåíèè íîðìà ìàòðèöû A ðàâíà | | | | [ ( )]max / / /A H A HAHH EE T EE � � �� 1 2 1 2 1 2 . (9) Ïóñòü A è B — êâàäðàòíûå ìàòðèöû îäíîãî ïîðÿäêà, ïðè÷åì âûïîëíÿåòñÿ îäíî èç óñëîâèé AHH A HH B B EE EE � � � �, , (10) ãäå H — ñèììåòðè÷íàÿ ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííàÿ ìàòðèöà òîãî æå ïî- ðÿäêà, ÷òî è ìàòðèöû A è B. Òîãäà | | | | | | | | | | | |AB A BH H H , (11) ò.å. ôóíêöèÿ | | | |� H , îïðåäåëåííàÿ ôîðìóëîé (8), ïðè âûïîëíåíèè óñëîâèÿ (7) è îäíîãî èç óñëîâèé (10) ÿâëÿåòñÿ ìóëüòèïëèêàòèâíîé ìàòðè÷íîé íîðìîé. Èç (8) ñëåäóåò | | | | | | | | | | | | , ( )Ax A x x HH H H n �R , ò.å. ââåäåííàÿ ñîîòíîøåíèåì (8) ìàòðè÷íàÿ íîðìà ñîãëàñîâàíà ñ âåêòîðíîé íîðìîé. Çàìå÷àíèå 1. Èç (6) è (9) ñëåäóåò, ÷òî ââåäåííàÿ ñîîòíîøåíèåì (8) ìàòðè÷- íàÿ íîðìà äëÿ êâàäðàòíûõ ìàòðèö, óäîâëåòâîðÿþùèõ óñëîâèÿì (7), ÿâëÿåòñÿ ÷àñ- òíûì ñëó÷àåì ìàòðè÷íîé íîðìû, ââåäåííîé äëÿ ïðÿìîóãîëüíûõ ìàòðèö ôîðìó- ëîé (5), êîòîðàÿ óäîâëåòâîðÿåò óñëîâèÿì (4), åñëè â (5) ïîëîæèòü, ÷òî A ÿâëÿåòñÿ êâàäðàòíîé ìàòðèöåé, V H EE � �1 2/ è x Hn �R ( ). Ïîýòîìó äëÿ íîðìû || | |A H , ââå- äåííîé ñîîòíîøåíèåì (8), ìîæíî ïîëüçîâàòüñÿ îáîçíà÷åíèåì | | | | /A HHEE �1 2 . Îïðåäåëèì ñèììåòðèçóåìûå ìàòðèöû ñ ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííûìè ñèììåòðèçàòîðàìè [11]. Îïðåäåëåíèå 1. Êâàäðàòíóþ ìàòðèöó U áóäåì íàçûâàòü ñèììåòðèçóåìîé ñëåâà èëè ñïðàâà ñ ïîìîùüþ ñèììåòðè÷íûõ ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííûõ ìàòðèö M è N , åñëè âûïîëíÿþòñÿ ñîîòâåòñòâåííî óñëîâèÿ MU U MT � , rk MU rk U( ) ( )� ; UN NU T � , rk UN rk U( ) ( )� . Èñïîëüçóÿ ïåðâîå ðàâåíñòâî â (1) è óñëîâèÿ (2), ìîæíî ïîêàçàòü, ÷òî rk BAX rk AX rk XAC rk XA( ) ( ), ( ) ( )� � . Òîãäà òðåòüå óñëîâèå â (1) âìåñòå ñ ïåðâûì óñëîâèåì â (2) è ÷åòâåðòîå óñëî- âèå â (1) âìåñòå ñî âòîðûì óñëîâèåì â (2) áóäóò ñîîòâåòñòâåííî ñâèäåò- åëüñòâîâàòü, ÷òî ìàòðèöà AX ñèììåòðèçóåìà ñëåâà ñèììåòðèçàòîðîì B, à ìàò- ðèöà XA ñèììåòðèçóåìà ñïðàâà ñèììåòðèçàòîðîì C.  ðÿäå ðàáîò îïðåäåëÿëèñü ñèììåòðèçóåìûå ìàòðèöû è èçó÷àëèñü èõ ñâî- éñòâà.  êà÷åñòâå ñèììåòðèçàòîðîâ â îñíîâíîì âûñòóïàþò ïîëîæèòåëüíî-îïðå- äåëåííûå ìàòðèöû. Êðàòêàÿ èõ õàðàêòåðèñòèêà äàíà â [1].  ðàáîòàõ [12, 13] èç- ó÷àëèñü H-ñèììåòðè÷íûå ìàòðèöû, ïðè ýòîì H ïðåäïîëàãàåòñÿ ñèììåòðè÷íîé íåâûðîæäåííîé çíàêîíåîïðåäåëåííîé ìàòðèöåé.  ðàáîòàõ [9, 10] ñîîòâåòñòâåííî èçó÷àëèñü ñâîéñòâà ìàòðèöû-ïðîèçâåäåíèÿ ñèììåòðèçóåìîé ñïðàâà ìàòðèöû âûðîæäåííûì ñèììåòðèçàòîðîì íà ïðîèçâîëü- íóþ ïðÿìîóãîëüíóþ ìàòðèöó è ñâîéñòâà ìàòðèöû-ïðîèçâåäåíèÿ ïðîèçâîëüíîé 78 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 ïðÿìîóãîëüíîé ìàòðèöû íà ñèììåòðèçóåìóþ ñëåâà âûðîæäåííûì ñèììåòðèçàòî- ðîì ìàòðèöó. Ðåçóëüòàòû ýòèõ èññëåäîâàíèé èñïîëüçîâàëèñü ïðè óñòàíîâëåíèè ñêîðîñòè ñõîäèìîñòè èòåðàöèîííûõ ïðîöåññîâ. Ñôîðìóëèðóåì èõ â âèäå ëåìì. Ëåììà 1. Ïóñòü ìàòðèöà Y n m � �R óäîâëåòâîðÿåò óñëîâèþ Ñ C Y Y EE 1 2 1 2/ /� � ; ñèììåòðèçóåìàÿ ñïðàâà ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííûì ñèììåòðèçàòîðîì C ìàò- ðèöà L n n � �R óäîâëåòâîðÿåò óñëîâèþ Ñ C L L EE 1 2 1 2/ /� � ; LY — ìàòðèöà, óäîâëåòâî- ðÿþùàÿ ïåðâîìó óñëîâèþ â (4) ñ H C EE � � ; V — ïðîèçâîëüíàÿ ñèììåòðè÷íàÿ ïîëî- æèòåëüíî-îïðåäåëåííàÿ èëè ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííàÿ ìàòðèöà ïîðÿäêà m, óäîâëåòâîðÿþùàÿ âòîðîìó óñëîâèþ â (4) äëÿ ìàòðèöû LY . Òîãäà äëÿ ìàòðèöû LY � 0 èìååò ìåñòî ñîîòíîøåíèå | | | | | | | | | | | | ( )| | | |/LY L Y L Y C V C C C V C VEE EE EE EE � � � � �1 2 � , ãäå � ( )L — ñïåêòðàëüíûé ðàäèóñ ìàòðèöû L. Ëåììà 2. Ïóñòü ìàòðèöà Y n m � �R óäîâëåòâîðÿåò óñëîâèþ YB B Y EE 1 2 1 2/ /� � ; ñèììåòðèçóåìàÿ ñëåâà ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííûì ñèììåòðèçàòîðîì B ìàòðèöà L m m � �R óäîâëåòâîðÿåò óñëîâèþ LB B L EE � � 1 2 1 2/ / ; YL — ìàòðèöà, óäîâ- ëåòâîðÿþùàÿ âòîðîìó óñëîâèþ â (4) ñ V B EE � �1 2/ ; H — ïðîèçâîëüíàÿ ñèììåòðè÷- íàÿ ïîëîæèòåëüíî-îïðåäåëåííàÿ èëè æå ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííàÿ ìàòðè- öà ïîðÿäêà n, óäîâëåòâîðÿþùàÿ ïåðâîìó óñëîâèþ â (4) äëÿ ìàòðèöû YL. Òîãäà äëÿ ìàòðèöû YL � 0 èìååò ìåñòî ñîîòíîøåíèå | | | | | | | | | | | | ( )| | |/ / /YL Y L L Y HB HB BBEE EE EE � � � �1 2 1 2 1 2 � | /HBEE �1 2 . Äëÿ äîêàçàòåëüñòâà ñõîäèìîñòè èòåðàöèîííûõ ïðîöåññîâ â ðàáîòå [14] óñòà- íîâëåíî ðÿä ñâîéñòâ ñèììåòðèçóåìûõ ìàòðèö, êîòîðûå óñòàíàâëèâàþò ñëåäóþùèå ëåììû. Ëåììà 3. Ïóñòü A è B — ñèììåòðèçóåìûå ñëåâà (ñïðàâà) ìàòðèöû îäíèì è òåì æå âûðîæäåííûì ñèììåòðèçàòîðîì. Äëÿ òîãî ÷òîáû ìàòðèöû AB èëè BA áûëè ñèììåòðèçóåìû ñëåâà (ñïðàâà) òåì æå ñèììåòðèçàòîðîì, íåîáõîäèìî è äîñòàòî÷íî, ÷òîáû ìàòðèöû A è B áûëè ïåðåñòàíîâî÷íû. Îòìåòèì, ÷òî â ðàáîòàõ [14, 15] ïðèâåäåíû ñëåäñòâèÿ èç ëåììû 3, â êîòîðûõ ðàññìîòðåíû íåêîòîðûå åå ÷àñòíûå ñëó÷àè. Ëåììà 4. Ïóñòü äëÿ ìàòðèö A è B âûïîëíÿþòñÿ ðàâåíñòâà CA A CT � , BC CB T � , ãäå A è B — íåâûðîæäåííûå ìàòðèöû, C — ñèììåòðè÷íàÿ ïîëîæè- òåëüíî-îïðåäåëåííàÿ èëè ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííàÿ ìàòðèöà. Òîãäà ýòè æå ðàâåíñòâà âûïîëíÿþòñÿ äëÿ ìàòðèö A 1 è B 1 ñîîòâåòñòâåííî. Ëåììà 5. Äëÿ ñèììåòðèçóåìîé ñëåâà ìàòðèöû L âûðîæäåííûì ñèììåòðèçà- òîðîì B ïðè âûïîëíåíèè óñëîâèÿ LB B L EE � � 1 2 1 2/ / èìååò ìåñòî ðàâåíñòâî | | | | | | | | | | | | | | | | [ (/ / L L L L Ln B n BB B n BB n EE EE � � � �� �1 2 1 2 � )] , , , . . .n n �1 2 , à äëÿ ñèììåòðèçóåìîé ñïðàâà ìàòðèöû L âûðîæäåííûì ñèììåòðèçàòîðîì C ïðè âûïîëíåíèè óñëîâèÿ C C L L EE 1 2 1 2/ /� � èìååò ìåñòî ðàâåíñòâî | | | | | | | | | | | | | | | |/ / L L L Ln C n C C C n C CEE EE EE EE � � � � � � �1 2 1 2 n nL n� �[ ( )] , , , . . .� 1 2 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 79 Ïðè èññëåäîâàíèè âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ÷àñòî èñïîëüçóåòñÿ óòâåðæäåíèå î ðàâåíñòâå ðàíãîâ íåêîòîðûõ ìàòðèö, ñâÿçàííûõ ñî âçâåøåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè ê ìàòðèöå A (ñì. [10]). Ëåììà 6. Ðàíãè ìàòðèö A, A BC � , A A BC � , AA BC � , CA BAT , A BACT , C A AC EE BC � �1 2 1 2/ / , C A BACT1 2 1 2/ / , B AA B BC EE 1 2 1 2/ /� � , B ACA BT1 2 1 2/ / ïðè âûïîëíå- íèè óñëîâèé (2) ñîâïàäàþò. 2. ÂÇÂÅØÅÍÍÎÅ ÏÑÅÂÄÎÎÁÐÀÙÅÍÈÅ È ÂÇÂÅØÅÍÍÎÅ ÍÎÐÌÀËÜÍÎÅ ÏÑÅÂÄÎÐÅØÅÍÈÅ. ÏÐÅÄÑÒÀÂËÅÍÈÅ ÂÇÂÅØÅÍÍÛÕ ÏÑÅÂÄÎÎÁÐÀÒÍÛÕ ÌÀÒÐÈÖ ÏÎÑÐÅÄÑÒÂÎÌ ÕÀÐÀÊÒÅÐÈÑÒÈ×ÅÑÊÈÕ ÌÍÎÃÎ×ËÅÍΠÑÈÌÌÅÒÐÈÇÓÅÌÛÕ ÌÀÒÐÈÖ Êàê óêàçûâàëîñü âûøå, âîïðîñ ñóùåñòâîâàíèÿ åäèíñòâåííîé âçâåøåííîé ïñåâäî- îáðàòíîé ìàòðèöû ñ ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííûìè âåñàìè ðàññìîòðåí â ðà- áîòå [2], ãäå óñòàíîâëåíî, ÷òî ñèñòåìà ìàòðè÷íûõ óðàâíåíèé (1) èìååò åäè- íñòâåííîå ðåøåíèå òîãäà è òîëüêî òîãäà, êîãäà âûïîëíÿþòñÿ ñîîòíîøåíèÿ (2) äëÿ ðàíãîâ ìàòðèö.  ðàáîòàõ [16, 10] äàíî ïðåäñòàâëåíèå âçâåøåííîé ïñåâäîîá- ðàòíîé ìàòðèöû â òåðìèíàõ êîýôôèöèåíòîâ õàðàêòåðèñòè÷åñêèõ ìíîãî÷ëåíîâ ñèììåòðèçóåìûõ è ñèììåòðè÷íûõ ìàòðèö. Òåîðåìà 1. Ìàòðèöà A BC � , óäîâëåòâîðÿþùàÿ óñëîâèÿì (1), (2), ïðåäñòàâèìà â âèäå A CSA B BC T� � , (12) ãäå S f A BACT � ( ) — ìíîãî÷ëåí îò ìàòðèöû A BACT âèäà S A BAC A BAC E k T k T k k� � � � � � �1 1 1 2 1[( ) ( ) . . . ], ( )13 � p , p n�1, . . . , , — êîýôôèöèåíòû õàðàêòåðèñòè÷åñêîãî ìíîãî÷ëåíà f E A BACn n n T( ) . . . [ ]� � � � � �� � � � � 1 1 det , à � k — ïîñëåäíèé, îòëè÷íûé îò íóëÿ êîýôôèöèåíò ýòîãî ìíîãî÷ëåíà. Cëåäñòâèå 1. Èç (12), (13) âûòåêàåò, ÷òî âçâåøåííàÿ ïñåâäîîáðàòíàÿ ìàòðè- öà ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè A BC � èìååò òàêæå ïðåäñòàâëåíèÿ A S CA B CA BS C S C A B CA B S B BC T T T T� � � � �1 2 1 2 3 1 2 1 2 4 1 2/ / / / , ãäå S S1 2, — ìíîãî÷ëåíû îò ñèììåòðèçóåìûõ ìàòðèö, à S S3 4, — ìíîãî÷ëå- íû îò ñèììåòðè÷íûõ ìàòðèö: S CA BA CA BA E k T k T k k1 1 1 1 2 1� � � � � � �[( ) ( ) . . . ] , S ACA B ACA B E k T k T k k2 1 1 1 2 1� � � � � � �[( ) ( ) . . . ] , S C A BAC C A BAC k T k T k 3 1 1 2 1 2 1 1 1 2 1 2 2 � � � � �[( ) ( ) . . ./ / / / � � k E1 ] , S B ACA B B ACA B k T k T k 4 1 1 2 1 2 1 1 1 2 1 2 2 � � � � �[( ) ( ) . . ./ / / / � � k E1 ] . Cëåäñòâèå 2. Èç (12), (13) âûòåêàåò, ÷òî ñèììåòðèçóåìûå èäåìïîòåíòíûå ìàòðèöû A A BC � è AA BC � èìåþò ñëåäóþùèå ïðåäñòàâëåíèÿ: A A CSA BA f CA BA BC T T� � � �( ) 80 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 � � � � � � � k T k T k k TCA BA CA BA CA BA1 1 1 1[( ) ( ) . . . ] , AA ACSA B f ACA B BC T T� � � �( ) � � � � � � � k T k T k k TACA B ACA B ACA B1 1 1 1[( ) ( ) . . . ] . Cëåäñòâèå 3. Èìåþò ìåñòî ðàâåíñòâà SA BACA A BACSA AT T T T T � � , A BAA A BT BC T� � , A ACA B CA B BC T T� � . Ïîñêîëüêó êàæäàÿ èç ìàòðèö A BACT , CA BAT , ACA BT åñòü ïðîèçâåäåíèå äâóõ ñèììåòðè÷íûõ ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííûõ ìàòðèö, òî èõ ñîáñòâåí- íûå çíà÷åíèÿ íåîòðèöàòåëüíûå è âåùåñòâåííûå [17]. Îòíîñèòåëüíî ìàòðèö A A BC � è CA BAT (AA BC � è ACA BT ) èìååò ìåñòî óòâåð- æäåíèå [9, 15]. Ëåììà 7. Ìàòðèöû A A BC � è CA BAT (AA BC � è ACA BT ) êîììóòèðóþò, èìåþò ïîëíóþ îáùóþ ñèñòåìó ñîáñòâåííûõ âåêòîðîâ è èõ íóëü-ïðîñòðàíñòâà ñîâïàäàþò. Ôîðìóëà (12) èñïîëüçîâàëàñü ïðè èññëåäîâàíèè ñâîéñòâ âçâåøåííûõ ïñåâ- äîîáðàòíûõ ìàòðèö ñ ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííûìè âåñàìè, â òîì ÷èñëå ïðè îáîñíîâàíèè ðàçëîæåíèé âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö â ìàòðè÷íûå ñòåïåííûå ðÿäû [9, 11, 18, 19], â ìàòðè÷íûå ñòåïåííûå ïðîèçâåäåíèÿ [14, 15], ïðè ïîëó÷åíèè è èññëåäîâàíèè ïðåäåëüíûõ ïðåäñòàâëåíèé âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö [10]. Çàìå÷àíèå 2. Ïóñòü rk A( ) �1 è âûïîëíÿþòñÿ óñëîâèÿ (2). Òîãäà ñîãëàñíî ëåììå 6 rk A BACT( ) �1 è íà îñíîâàíèè (12), (13) ïîëó÷àåì ôîðìóëó A A BAC CA B BC T T� � [ ( )]tr 1 , ãäå tr ( )L — ñëåä ìàòðèöû L, äëÿ âû÷èñëåíèÿ âçâå- øåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöû ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè ê ìàòðèöå A, êîãäà ðàíã ïîñëåäíåé ðàâåí åäèíèöå. Äàëåå óñòàíîâèì ñâÿçü âçâåøåííîãî ïñåâäîîáðàùåíèÿ ìàòðèö ñî âçâåøåííûì íîðìàëüíûì ïñåâäîðåøåíèåì ñèñòåì ëèíåéíûõ àëãåáðàè÷åñêèõ óðàâíåíèé (ÑËÀÓ) è ðåøåíèåì ïî ìåòîäó âçâåøåííûõ íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ. Ïóñòü Ax f x fn m � � �, ,R R (14) åñòü ÑËÀÓ ñ ïðîèçâîëüíîé ìàòðèöåé A m n � �R . Îïðåäåëåíèå 2.Âåêòîð x � , êîòîðûé ÿâëÿåòñÿ ðåøåíèåì çàäà÷è: íàéòè min | | | | , min | | | | ( )x C C x B n EE EE n x Ax f � � � � � � R R Arg , (15) ãäå B è C EE � — ñèììåòðè÷íûå ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííûå ìàòðèöû, íà- çûâàåòñÿ âçâåøåííûì íîðìàëüíûì ïñåâäîðåøåíèåì ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè ñèñòåìû (14). Îïðåäåëåíèå 3. Âåêòîð x ( , )1 3 , êîòîðûé ÿâëÿåòñÿ ðåøåíèåì çàäà÷è: íàéòè min | | | | x Bn Ax f � R , ãäå B — ñèììåòðè÷íàÿ ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííàÿ ìàò- ðèöà, íàçûâàåòñÿ ðåøåíèåì ïî ìåòîäó âçâåøåííûõ íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ ñ âûðîæäåííûì âåñîì B ñèñòåìû (14). Îáîçíà÷èì Y A B n m � � �( , )1 3 R ìàòðèöó, óäîâëåòâîðÿþùóþ óñëîâèÿì AYA A� , ( )BAY BAYT � , rk BA rk A( ) ( )� , ãäå B m m � �R — ñèììåòðè÷íàÿ ïîëî- æèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííàÿ ìàòðèöà, è óêàæåì íåêîòîðûå ñâîéñòâà ðåøåíèé ïî ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 81 ìåòîäó âçâåøåííûõ íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ è âçâåøåííûõ íîðìàëüíûõ ïñåâäîðåøåíèé [11]. Ëåììà 8. Âåêòîð x A f B ( , ) ( , )1 3 1 3 � óäîâëåòâîðÿåò óñëîâèþ || | | min | | | |( , )Ax f Ax fB x B n 1 3 � �R . (16) Ñîãëàñíî ëåììå 8 âåêòîð x A f B ( , ) ( , )1 3 1 3 � ìèíèìèçèðóåò âçâåøåííóþ íîðìó íåâÿçêè ñèñòåìû (14), ò.å. ÿâëÿåòñÿ ðåøåíèåì ïî ìåòîäó âçâåøåííûõ íàèìåíü- øèõ êâàäðàòîâ ñ âûðîæäåííûì âåñîì ýòîé ÑËÀÓ. Íî òàêîå ðåøåíèå â îáùåì ñëó÷àå íååäèíñòâåííî. Ìíîæåñòâî ðåøåíèé ïî ìåòîäó âçâåøåííûõ íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ óñòàíàâëèâàåò ñëåäóþùåå óòâåðæäåíèå. Ëåììà 9.Ìíîæåñòâî âåêòîðîâ, óäîâëåòâîðÿþùèõ (16), îïðåäåëÿåòñÿ ôîðìó- ëîé x A f E A A y B ( , ) ( , ) ( )( )1 3 1 3 1 � � , ãäå y — ïðîèçâîëüíûé âåêòîð èç R n , A ( )1 — ìàòðèöà, óäîâëåòâîðÿþùàÿ ïåðâîìó óñëîâèþ â (1). Òåîðåìà 2 [11]. Âåêòîð x A f BC � � � ÿâëÿåòñÿ åäèíñòâåííûì ðåøåíèåì çàäà- ÷è (15), ò.å. âçâåøåííûì íîðìàëüíûì ïñåâäîðåøåíèåì ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè ñèñòåìû (14). 3. ÐÀÇËÎÆÅÍÈÅ ÂÇÂÅØÅÍÍÛÕ ÏÑÅÂÄÎÎÁÐÀÒÍÛÕ ÌÀÒÐÈÖ Â ÌÀÒÐÈ×ÍÛÅ ÑÒÅÏÅÍÍÛÅ ÐßÄÛ È ÏÐÎÈÇÂÅÄÅÍÈß Ñ ÏÎËÎÆÈÒÅËÜÍÛÌÈ ÏÎÊÀÇÀÒÅËßÌÈ ÑÒÅÏÅÍÅÉ Â ðÿäå ðàáîò .(íàïðèìåð, [20–22]), ïîñâÿùåííûõ âçâåøåííîé ïñåâäîèíâåðñèè ñ ïîëî- æèòåëüíî-îïðåäåëåííûìè âåñàìè, äëÿ èññëåäîâàíèÿ ñõîäèìîñòè ìàòðè÷íûõ ñòåïåííûõ ðÿäîâ è ìàòðè÷íûõ ñòåïåííûõ ïðîèçâåäåíèé ê âçâåøåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöå èñïîëüçóåòñÿ àïïàðàò âçâåøåííîãî ñèíãóëÿðíîãî ðàçëîæåíèÿ ìàòðèö, ïîñòðîåííûé â [23]. Äëÿ çòèõ æå öåëåé ïðè èññëåäîâàíèè âçâåøåííîé ïñåâäîèíâåðñèè ñ âûðîæäåí- íûìè âåñàìè (è ñ ïîëîæèòåëüíî-îïðåäåëåííûìè [24]) èñïîëüçîâàíî ïðåäñòàâëåíèå âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö â òåðìèíàõ êîýôôèöèåíòîâ õàðàêòåðèñòè÷åñêèõ ìíîãî÷ëåíîâ ñèììåòðèçóåìûõ ìàòðèö, ïðèâåäåííîå â ðàçä. 2, ñïåêòðàëüíîå ðàçëîæå- íèå ñèììåòðè÷íûõ ìàòðèö è ñâîéñòâî ïñåâäîîáðàùåíèÿ ïî Ìóðó–Ïåíðîóçó äëÿ ïðî- èçâåäåíèÿ äâóõ ìàòðèö [8]. Èìååò ìåñòî ñëåäóþùàÿ òåîðåìà [11]. Òåîðåìà 3. Äëÿ A m n � �R , ñèììåòðè÷íûõ ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåí- íûõ ìàòðèö B è C, óäîâëåòâîðÿþùèõ (2), è äëÿ äåéñòâèòåëüíîãî ÷èñëà � òàêîãî, ÷òî 0 2 1 2 1 2 1 � � � �[ ( )]max / /C A BACT , (17) ñïðàâåäëèâî ñîîòíîøåíèå A E C A BAC C A B BC k T k T� � � � �� � 0 1 2 1 2 1 2( )/ / / . ( )18 Ñëåäñòâèå 4. Èç ôîðìóëû (18) âûòåêàåò ñïðàâåäëèâîñòü ñëåäóþùèõ ñîîòíî- øåíèé: A E CA BA CA B C E A BAC A B BC k T k T k T k T� � � � � � � �� �� � � � 0 0 ( ) ( ) � � � � � � � � �� � � � k T T k k T T kCA E BACA B CA B E ACA B 0 0 ( ) ( ) � � � �� � k T T kCA B E B ACA B B 0 1 2 1 2 1 2 1 2/ / / /( ) . 82 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 Çàìå÷àíèå 3. Âåðõíÿÿ îöåíêà äëÿ � ñîãëàñíî ôîðìóëå (17) îïðåäåëÿåòñÿ ìàêñèìàëüíûì ñîáñòâåííûì çíà÷åíèåì ìàòðèöû C A BACT1 2 1 2/ / . Ïîñêîëüêó íå- íóëåâûå ñîáñòâåííûå çíà÷åíèÿ ìàòðèöû-ïðîèçâåäåíèÿ ïðè ïåðåñòàíîâêå ìàò- ðèö-ñîìíîæèòåëåé íå èçìåíÿþòñÿ [25], òî âåðõíÿÿ îöåíêà äëÿ � ìîæåò îïðåäå- ëÿòüñÿ ìàêñèìàëüíûìè ñîáñòâåííûìè çíà÷åíèÿìè íåñêîëüêèõ âèäîâ ìàòðèö: CA BAT , BACAT , B ACA BT1 2 1 2/ / , ACA BT .Îòíîñèòåëüíî ðàçëîæåíèé âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè â ìàòðè÷íûå ñòåïåííûå ïðîèç- âåäåíèÿ â [14] äîêàçàíà ñëåäóþùàÿ òåîðåìà. Òåîðåìà 4. Äëÿ ïðîèçâîëüíîé ìàòðèöû A m n � �R , ñèììåòðè÷íûõ ïîëîæè- òåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííûõ ìàòðèö B m m � �R è C n n � �R , óäîâëåòâîðÿþùèõ óñëîâèÿì (2), è äëÿ äåéñòâèòåëüíîãî ÷èñëà � òàêîãî, ÷òî 0 2 2 � � � dmax , (19) ãäå dmax — ìàêñèìàëüíîå ñèíãóëÿðíîå ÷èñëî ìàòðèöû B AC1 2 1 2/ / , èìååò ìåñ- òî ñëåäóþùåå ðàçëîæåíèå âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ñ âûðîæäåí- íûìè âåñàìè â ìàòðè÷íîå ñòåïåííîå ïðîèçâåäåíèå: A C E E C A BAC C A B BC k T Tk � � � � � �� �1 2 0 1 2 1 2 2 1 2/ / / /( ){ } . ( )20 Ñëåäñòâèå 5. Èç (20) âûòåêàåò ñïðàâåäëèâîñòü ñëåäóþùèõ ñîîòíîøåíèé: A C E E A BAC A B BC k T Tk � � � � � ��� � 0 2{ }( ) � � � � � �� � k T TE E CA BA CA B k 0 2{ }( ) � � � � � � � � � �� � � �CA B E E ACA B CA E E BACAT k T T k Tk 0 2 0 { } {( ) ( )2k B} � � � � � �� �CA B E E B ACA B BT k T k1 2 0 1 2 1 2 2 1 2/ / / /( ){ } . Çàìå÷àíèå 4. Âåðõíÿÿ îöåíêà äëÿ � îïðåäåëÿåòñÿ ñîãëàñíî ôîðìóëå (19) ìàêñè- ìàëüíûì ñèíãóëÿðíûì ÷èñëîì ìàòðèöû B AC1 2 1 2/ / . Òîãäà èç îïðåäåëåíèÿ ñèíãó- ëÿðíèõ ÷èñåë (ñì., íàïðèìåð, [26]) è çàìå÷àíèÿ 3 ñëåäóåò, ÷òî âìåñòî dmax 2 ìîæíî âçÿòü ëþáîå èç ìàêñèìàëüíûõ ñîáñòâåííûõ çíà÷åíèé ìàòðèö: CA BAT , BACAT , C A BACT1 2 1 2/ / , B ACA BT1 2 1 2/ / , ACA BT . 4. ÐÀÇËÎÆÅÍÈß, ÌÍÎÃÎ×ËÅÍÍÛÅ ÏÐÅÄÅËÜÍÛÅ ÏÐÅÄÑÒÀÂËÅÍÈß ÂÇÂÅØÅÍÍÛÕ ÏÑÅÂÄÎÎÁÐÀÒÍÛÕ ÌÀÒÐÈÖ È ÐÅÃÓËßÐÈÇÀÖÈß ÇÀÄÀ× Â ýòîì ðàçäåëå ïðåäëàãàþòñÿ è èññëåäóþòñÿ ðàçëîæåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâäîîá- ðàòíûõ ìàòðèö ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè â ìàòðè÷íûå ñòåïåííûå ðÿäû è ìàòðè÷- íûå ñòåïåííûå ïðîèçâåäåíèÿ ñ îòðèöàòåëüíûìè ïîêàçàòåëÿìè ñòåïåíåé è ïðîèç- âîëüíûìè ïîëîæèòåëüíûìè ïàðàìåòðàìè. Óñòàíàâëèâàåòñÿ ñâÿçü ýòèõ ðàçëîæåíèé ñ ìíîãî÷ëåííûìè ïðåäåëüíûìè ïðåäñòàâëåíèÿìè âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö. Äëÿ çòîãî èñïîëüçîâàíî ïðåäñòàâëåíèå âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàò- ðèö â òåðìèíàõ êîýôôèöèåíòîâ õàðàêòåðèñòè÷åñêèõ ìíîãî÷ëåíîâ ñèììåòðèçóå- ìûõ ìàòðèö, ïðèâåäåííîå â ðàçä. 2, è ñâîéñòâî ïñåâäîîáðàùåíèÿ ïî Ìóðó–Ïåí- ðîóçó äëÿ ïðîèçâåäåíèÿ äâóõ ìàòðèö [8]. Èìååò ìåñòî ñëåäóþùàÿ òåîðåìà [19]. ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 83 Òåîðåìà 5. Äëÿ ïðîèçâîëüíîé ìàòðèöû A m n � � �0 R , ñèììåòðè÷íûõ ïîëî- æèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííûõ ìàòðèö B m m � �R è C n n � �R , óäîâëåòâîðÿþùèõ óñëîâèÿì (2), è äëÿ äåéñòâèòåëüíîãî ÷èñëà 0� � �� èìåþò ìåñòî ñîîòíîøåíèÿ A C C A BAC E C A B BC k k T k T� � � � � �� 1 1 1 2 1 2 1 2 1 2� �/ / / /( ) � � � � � � � � � � k k T k T k k T kCA BA E CA B C A BAC E A 1 1 1 1� � � �( ) ( ) T B � � � � � � � k k T T kCA B B ACA B E B 1 1 1 2 1 2 1 2 1 2� �/ / / /( ) � � � � � � � � � � k k T T k k k T TCA B ACA B E CA BACA E 1 1 1 1� � � �( ) ( ) k B, (21) ïðè÷åì | | | | [ ( ) ] | | , min * / /A A C A BAC A BC p C V p T p EE � � ��� � � �1 2 1 2 BC C VEE � �| | , ( )22 ãäå A C C A BAC E C A B p k p k T k T � � � , / / / /( )� � � �� 1 1 1 2 1 2 1 2 1 2 , p �1 2, , . . . , V — ëþ- áàÿ ïîëîæèòåëüíî-îïðåäåëåííàÿ èëè ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííàÿ ìàòðèöà, êî- òîðàÿ óäîâëåòâîðÿåò âòîðîìó óñëîâèþ â (4) äëÿ ìàòðèöû A A BC p � � �, , � min * ( )L — ìèíèìàëüíîå íåíóëåâîå ñîáñòâåííîå çíà÷åíèå ìàòðèöû L. Ñëåäñòâèå 6. Èìååò ìåñòî îöåíêà | | | | [ ( ) ] | | | | , max *A A CA BA A BC p C V p T p BC CEE E � � � ��� � � � EV� , ( )23 ãäå A CA BA E CA B p p k p k T k T � � � � , ( ) , , , , . . .� � � � � � � �� 1 1 0 1 2 Çàìå÷àíèå 5. Èç ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííûõ ìàòðèö â (22) ìîæíî ïî- ëîæèòü V B EE � � 1 2/ , ãäå ìàòðèöà B âõîäèò â îïðåäåëåíèå âçâåøåííîé ïñåâäîîá- ðàòíîé ìàòðèöû ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè, ïîñêîëüêó èç [19] èìååì rk A A B rk A A BC p EE BC p [( ) ] ( ) , / , � � � � � � � � 1 2 . Èç îöåíêè (23) äëÿ ëþáîãî p �1 2, , . . . èìååì ñëåäóþùåå ïðåäåëüíîå ïðåä- ñòàâëåíèå âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè A CA BA E CA B BC k p k T k T� � � � � ��lim ( ) � � � 0 1 1 . ( )24 Çàìå÷àíèå 6.  ôîðìóëàõ (23), (24) âìåñòî ÷àñòè÷íîé ñóììû áåñêîíå÷íûõ ìàòðè÷íûõ ñòåïåííûõ ðÿäîâ ìîæíî âçÿòü ÷àñòè÷íûå ñóììû äðóãèõ ìàòðè÷íûõ ñòåïåííûõ ðÿäîâ, îïðåäåëåííûõ ñîîòíîøåíèåì (21). Äëÿ ïîëó÷åíèÿ ôîðìóë ðàçëîæåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö â ìàòðè÷íûå ñòåïåííûå ïðîèçâåäåíèÿ èñïîëüçîâàëèñü ìàòðè÷íûå òîæäåñòâà, êîòî- ðûå óñòàíàâëèâàþò ñëåäóþùèå ëåììû [19]. Ëåììà 10.Äëÿ ëþáûõ ìàòðèö P n n � �R , W n m � �R è äåéñòâèòåëüíîãî ÷èñ- ëà 0� � �� èìååò ìåñòî òîæäåñòâî 84 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 k n E P E P E W k k � � � � � � 0 1 2 2 1{ }� � �( ) ( )( ) � � � � � k k k n P E W n 1 2 1 1 2� �( ) , , , . . . (25) Ëåììà 11. Äëÿ ëþáûõ ìàòðèö L m m � �R , M n m � �R è äåéñòâèòåëüíîãî ÷èñëà 0� � �� èìååò ìåñòî òîæäåñòâî M L E E L E k n k k ( ) ( ) ( ) � � � � � �� � �1 0 1 2 2{ } � � � � �M L E n k k k n 1 2 1 1 2� �( ) , , , . . . (26) Ïðè âûïîëíåíèè ïðåäïîëîæåíèé òåîðåìû 5 â ñèëó (21) è (25) èìååì ñëåäó- þùåå ðàçëîæåíèå âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè â ìàòðè÷íîå ñòåïåííîå ïðîèçâåäåíèå A E CA BA E CA BA E CA B BC k T T Tk k � � � � � � �� 0 2 2 1 0{ }� � �( ) ( ) ,( ) � � �� . (27) Îáîçíà÷èì A E CA BA E CA BA E CA n k n T T Tk k � � � � , ( )( ) ( )� � � � � �� 0 1 2 2 1{ } B, n �1 2, ,� (28) Òîãäà â ñèëó òîæäåñòâà (25) è ñîîòíîøåíèÿ (23) ïîëó÷èì | | | | [ ( ) ] | | , min * ( )A A CA BA A BC n C V T BCEE n n � � � ��� � � �2 2 | | C VEE � . ( )29 Èç îöåíêè (29) äëÿ ëþáîãî n �1 2, , . . . èìååì ñëåäóþùåå ïðåäåëüíîå ïðåä- ñòàâëåíèå âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè: A E CA BA E CA BA E BC k n T Tk k � � � � � � � ��lim ( ) (( ) � � � � 0 0 1 2 2{ } ) . 1CA BT (30) Ïðè âûïîëíåíèè ïðåäïîëîæåíèé òåîðåìû 5 â ñèëó (21) è (26) èìååì ðàçëî- æåíèå âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè â ìàòðè÷- íîå ñòåïåííîå ïðîèçâåäåíèå A CA B ACA B E E ACA B E BC T T k Tk k � � � � � � ��( ) ( ) ,( )� � �1 0 2 2 0{ } � � �� . (31) Îáîçíà÷èì A CA B ACA B E E ACA B E n T T k n Tk k � � � � , ( )( ) ( )� � � � � �� 1 0 1 2 2{ }, , ,n �1 2 � (32) Òîãäà â ñèëó òîæäåñòâà (26), ñîîòíîøåíèÿ (23) è çàìå÷àíèÿ 6 ïîëó÷èì | | | | [ ( ) ] | | , min * ( )A A ACA B A BC n C V T BCEE n n � � � ��� � � �2 2 | | C VEE � . ( )33 Èç îöåíêè (33) äëÿ ëþáîãî n �1 2, , . . . èìååì ñëåäóþùåå ïðåäåëüíîå ïðåä- ñòàâëåíèå âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 85 A CA B ACA B E E ACA B E BC T T k n Tk � � � � � � � ��lim ( ) ( � � � � 0 1 0 1 2{ ) .( ) 2k } (34) Îïðåäåëåíèå 4 [19]. Ïðåäåëüíûå ïðåäñòàâëåíèÿ (24), (30), (34) íàçûâàþòñÿ ìíîãî÷ëåííûìè ïðåäåëüíûìè ïðåäñòàâëåíèÿìè âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè. Ïðè p �1 èç (24) è çàìå÷àíèÿ 6 èìååì îäíî÷ëåííûå ïðåäåëüíûå ïðåäñòàâëåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè, èññëåäîâàííûå â ðà- áîòå [10]. Ðàçëîæåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè â ìàòðè÷íûå ñòåïåííûå ðÿäû è ìàòðè÷íûå ñòåïåííûå ïðîèçâåäåíèÿ ïðè � �1 èññëå- äîâàíû ñîîòâåòñòâåííî â ðàáîòàõ [11] è [14]. Èç ïðåäåëüíûõ ïðåäñòàâëåíèé âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ñ âû- ðîæäåííûìè âåñàìè ñëåäóåò, ÷òî ïðè äîñòàòî÷íî ìàëîì ïàðàìåòðå � ìàòðèöû A BC � è A A p n� �, , ,� � ìîãóò êàê óãîäíî ìàëî îòëè÷àòüñÿ îäíà îò äðóãîé è íà îñíîâà- íèè ïðåäëîæåííûõ â íàñòîÿùåì ðàçäåëå ïðåäåëüíûõ ïðåäñòàâëåíèé ìîæíî âû- ÷èñëÿòü ïðèáëèæåíèÿ ê âçâåøåííûì ïñåâäîîáðàòíûì ìàòðèöàì ïî ôîðìóëàì, îïðåäåëÿþùèì A p�, � è A n�, � . Îöåíêè áëèçîñòè âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàò- ðèö è èõ ïðèáëèæåííûõ çíà÷åíèé äàíû ôîðìóëàìè (22), (23), (29), (33). Íà îñíîâå ïðåäåëüíûõ ïðåäñòàâëåíèé âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ìîæíî òàêæå ïðåäëîæèòü ðåãóëÿðèçîâàííûå çàäà÷è äëÿ âû÷èñëåíèÿ âçâåøåííûõ íîðìàëüíûõ ïñåâäîðåøåíèé ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè. Ñíà÷àëà ðàññìîòðèì ðåãóëÿ- ðèçîâàííóþ çàäà÷ó äëÿ íàõîæäåíèÿ âçâåøåííîãî íîðìàëüíîãî ïñåâäîðåøåíèÿ ÑËÀÓ (14), èñõîäÿ èç ôîðìóëû (24). Íà îñíîâå ýòîé ôîðìóëû è òåîðåìû 2 ïîëó÷èì ÑËÀÓ äëÿ âû÷èñëåíèÿ ïðèáëèæåíèÿ ê âçâåøåííîìó íîðìàëüíîìó ïñåâäîðåøåíèþ ñèñòåìû (14) ïðè äîñòàòî÷íî ìàëîì � ( ) ( )CA BA E x CA BA E CA BfT p k p k T p k T � � � � �� � � 1 1 . ( )35 Òàê êàê ìàòðèöà CA BAT — ïðîèçâåäåíèå äâóõ ñèììåòðè÷íûõ ïîëîæèòåëü- íî-ïîëóîïðåäåëåííûõ ìàòðèö, òî åå ñîáñòâåííûå çíà÷åíèÿ íåîòðèöàòåëüíû è âå- ùåñòâåííû [17]. Òîãäà ìàòðèöà ( )CA BA ET p � � ïðè � � 0 íåâûðîæäåíà è, ñëåäîâà- òåëüíî, ñóùåñòâóåò åäèíñòâåííîå ðåøåíèå ñèñòåìû (35). Îöåíêó ïîãðåøíîñòè ïðè- áëèæåííîãî ðåøåíèÿ óñòàíàâëèâàåò ñëåäóþùàÿ òåîðåìà [19]. Òåîðåìà 6. Ïóñòü x � — âçâåøåííîå íîðìàëüíîå ïñåâäîðåøåíèå ñ ïîëîæè- òåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííûìè âåñàìè ñèñòåìû (14), à x p�, — ðåøåíèå ñèñòåìû (35), òîãäà ñïðàâåäëèâà îöåíêà | | | | [ ( ) ] | | | |, min *x x CA BA Ap C p T p BC C EEE EE m � � �� �� � � � | | | |f Em . ( )36 Äàëåå äëÿ ïîëó÷åíèÿ ðåãóëÿðèçîâàííîé çàäà÷è íàõîæäåíèÿ ïðèáëèæåíèÿ ê âçâåøåííîìó íîðìàëüíîìó ïñåâäîðåøåíèþ ÑËÀÓ (14) èñïîëüçóåì ôîðìóëó (30), íà îñíîâàíèè êîòîðîé ïîëó÷èì ÑËÀÓ äëÿ âû÷èñëåíèÿ ïðèáëèæåíèÿ ê âçâå- øåííîìó íîðìàëüíîìó ïñåâäîðåøåíèþ ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè ñèñòåìû (14) ïðè äîñòàòî÷íî ìàëîì � k n T TCA BA E CA BA E x k � � � � � 0 1 2( ) ( )� � � � � � � { } k n T TCA BA E E CA Bf k k 0 1 2 2( )� � . (37) 86 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 Îöåíêó ïîãðåøíîñòè ïðèáëèæåííîãî ðåøåíèÿ óñòàíàâëèâàåò ñëåäóþùàÿ òå- îðåìà [19]. Òåîðåìà 7. Ïóñòü x � — âçâåøåííîå íîðìàëüíîå ïñåâäîðåøåíèå ñ âûðîæ- äåííûìè âåñàìè ñèñòåìû (14), à x n�, — ðåøåíèå ñèñòåìû (37), òîãäà ñïðàâåäëèâà îöåíêà | | | | [ ( ) ] | | | |, min * ( )x x CA BA An C T BC CEE n n E � � ��� � � �2 2 E m mE Ef� | | | | . ( )38 Ðåãóëÿðèçîâàííûå çàäà÷è äëÿ âû÷èñëåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàò- ðèö è âçâåøåííûõ íîðìàëüíûõ ïñåâäîðåøåíèé ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè íà îñíî- âå îäíî÷ëåííûõ ïðåäåëüíûõ ïðåäñòàâëåíèé ( ïðè p �1 ) èññëåäîâàëèñü â ðàáîòå [10], à ñ ïîëîæèòåëüíî-îïðåäåëåííûìè âåñàìè — â [27]. Ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî ðå- ãóëÿðèçîâàííûå çàäà÷è áóäóò ðåøàòüñÿ èçâåñòíûìè ïðÿìûìè ìåòîäàìè. Ðàññìîòðèì äðóãîé âèä ðàçëîæåíèé âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö â ìàòðè÷íûå ñòåïåííûå ðÿäû è ìàòðè÷íûå ñòåïåííûå ïðîèçâåäåíèÿ, èññëåäîâàíûå ñîîòâåòñòâåííî â ðàáîòàõ [18] è [15]. Îíè ìîãóò áûòü àëüòåðíàòèâîé ðàññìîòðåí- íûì âûøå ðàçëîæåíèÿì. Ìàòåìàòè÷åñêèì àïïàðàòîì èññëåäîâàíèÿ ñëóæèëî ïðåäñòàâëåíèå âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö â òåðìèíàõ êîýôôèöèåíòîâ õàðàêòåðèñòè÷åñêèõ ìíîãî÷ëåíîâ ñèììåòðèçóåìûõ ìàòðèö, ïðèâåäåííîå â ðàçä. 2, è ñâîéñòâî ïñåâäîîáðàùåíèÿ ïî Ìóðó–Ïåíðîóçó äëÿ ïðîèçâåäåíèÿ äâóõ ìàòðèö [8]. Èìååò ìåñòî ñëåäóþùàÿ òåîðåìà [18]. Òåîðåìà 8. Äëÿ ïðîèçâîëüíîé ìàòðèöû A m n � �R , ñèììåòðè÷íûõ ïîëîæè- òåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííûõ ìàòðèö B m m � �R è C n n � �R , óäîâëåòâîðÿþùèõ óñëîâèÿì (2), è äëÿ äåéñòâèòåëüíîãî ÷èñëà 0� � �� èìåþò ìåñòî ñëåäóþùèå ðàçëîæåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè â ìàòðè÷íûå ñòåïåííûå ðÿäû: A C E C A BAC C A B BC k T k T� � � � � ��� � 1 1 2 1 2 1 2 1 2/ / / /( ) � � � � � � � � � � �� � � � k T k T k T k TE CA BA CA B C E A BAC A B 1 1 ( ) ( ) � � � � � �� � k T T kCA B E B ACA B B 1 1 2 1 2 1 2 1 2/ / / /( ) � � � � � � � � � �� � � � k T T k k T T kCA B E ACA B CA E BACA B 1 1 ( ) ( ) . ( )39  ðàáîòå [15] äîêàçàíà ñëåäóþùàÿ òåîðåìà. Òåîðåìà 9. Äëÿ ïðîèçâîëüíîé ìàòðèöû A m n � � �0 R , ñèììåòðè÷íûõ ïîëî- æèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííûõ ìàòðèö B m m � �R è C n n � �R , óäîâëåòâîðÿþùèõ óñëîâèÿì (2), è äëÿ äåéñòâèòåëüíîãî ÷èñëà 0� � �� èìåþò ìåñòî ðàçëîæåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè â ìàòðè÷íûå ñòåïåííûå ïðîèçâåäåíèÿ A C E C A BAC BC T� � � �� �1 2 1 2 1 2 1/ / /( ) � � � � � � � k T TE E C A BAC C A B k 0 1 2 1 2 2 1 2{ }( )/ / ( ) /� ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 87 � � � � � � � �� � �( ) ( ) ( )E CA BA E E CA BA CA BT k T Tk1 0 2{ } � � � � � � � �� � �C E A BAC E E A BAC A BT k T Tk ( ) ( ) ( )1 0 2{ } � � � � �CA B E B ACA BT T1 2 1 2 1 2 1/ / /( ) � � � � � � � k TE E B ACA B B k 0 1 2 1 2 2 1 2{ }( )/ / ( ) /� � � � � � � � �� � �CA B E ACA B E E ACA BT T k T k ( ) ( ) ( )1 0 2{ } � � � � � � �� � �CA E BACA E E BACA BT T k T k ( ) ( ) ( )1 0 2{ } , (40) ïðè÷åì | | | | [ ( )], min * / / ( )A A C A BAC BC n C E T EE m n � � ��� � �1 1 2 1 2 2 | | | | ,A BC C EEE m � � ( )41 ãäå A C E C A BACn T � � �, / / /( )� � � � 1 2 1 2 1 2 1 � � � � � k n T TE E C A BAC C A B k 0 1 1 2 1 2 2 1 2{ }( )/ / ( ) /� , n �1 2, , . . . Ñëåäñòâèå 7.  ôîðìóëå (41) âìåñòî èìåþùåãîñÿ êîíå÷íîãî ÷èñëà ñîìíî- æèòåëåé áåñêîíå÷íîãî ìàòðè÷íîãî ñòåïåííîãî ïðîèçâåäåíèÿ ìîæíî âçÿòü êîíå÷- íîå ÷èñëî ñîìíîæèòåëåé äðóãèõ ìàòðè÷íûõ ñòåïåííûõ ïðîèçâåäåíèé, îïðåäåëåííûõ ñîîòíîøåíèåì (40), íàïðèìåð A E CA BAn T � � �, ( )� � � � 1 � � � � � � k n T TE E CA BA CA B n k 0 1 2 1 2{ }( ) , , , . . .( )� ( )42 Ñëåäñòâèå 8. Èç (41), (42) äëÿ ëþáîãî n �1 2, , . . . èìååì ñëåäóþùåå ïðåäåëü- íîå ïðåäñòàâëåíèå âçâåøåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöû A E CA BA E E CA BA BC T k n T k � � � � � � � ��lim ( ) ( ) ( ) � � � �1 0 1 2{ }CA BT . (43) Îòìåòèì, ÷òî â ñèëó (42), îöåíêè (41) è ìàòðè÷íîãî òîæäåñòâà (25) èìååì | | | | [ ( )] | |, min * / /A A C A BAC A BC p C E T p EE m � � ��� ��1 1 2 1 2 BC C EEE m � �| | , ( )44 ãäå A C E C A BAC C A Bp k p T k T � � �, / / / /( )� � � �� 1 1 2 1 2 1 2 1 2 èëè A p�, � ðàâíà ëþáîé èç ÷àñòè÷íûõ ñóìì ìàòðè÷íûõ ñòåïåííûõ ðÿäîâ â ðàçëîæåíèÿõ âçâåøåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöû ñîãëàñíî ôîðìóëå (39). Èç (44) äëÿ ëþáîãî p �1 2, , . . . èìååì ñëåäóþùåå ïðåäåëüíîå ïðåäñòàâëåíèå âçâåøåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöû: A E CA BA CA B BC k p T k T� � � � � ��lim ( ) � � � 1 . (45) 88 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 Èç ïðåäåëüíûõ ïðåäñòàâëåíèé (43), (45) âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàò- ðèö ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè è îöåíîê (41), (44) ñëåäóåò, ÷òî ïðè äîñòàòî÷íî áîëüøîì ïàðàìåòðå � ìàòðèöû A BC � è A p�, � , A n�, � ìîãóò êàê óãîäíî ìàëî îòëè- ÷àòüñÿ îäíà îò äðóãîé è íà îñíîâàíèè ïðåäëîæåííûõ ïðåäåëüíûõ ïðåäñòàâëåíèé ìîæíî âû÷èñëÿòü ïðèáëèæåíèÿ ê âçâåøåííûì ïñåâäîîáðàòíûì ìàòðèöàì. Îöåí- êè áëèçîñòè âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö è èõ ïðèáëèæåííûõ çíà÷åíèé îïðåäåëåíû ôîðìóëàìè (41), (44). Íà îñíîâå ïðåäåëüíûõ ïðåäñòàâëåíèé (43), (45) âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàò- íûõ ìàòðèö ìîæíî òàêæå ïðåäëîæèòü ðåãóëÿðèçîâàííûå çàäà÷è äëÿ âû÷èñëåíèÿ âçâåøåííûõ íîðìàëüíûõ ïñåâäîðåøåíèé ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè. Òàê, íà îñíî- âå ôîðìóëû (45) è òåîðåìû 2 ïîëó÷èì ÑËÀÓ äëÿ âû÷èñëåíèÿ ïðèáëèæåíèÿ ê âçâåøåííîìó íîðìàëüíîìó ïñåâäîðåøåíèþ ñèñòåìû (14) ïðè äîñòàòî÷íî áîëüøîì � ( ) ( )E CA BA x E CA BA CA BfT p k p T p k T � � � � �� � � 1 . (46) Òàêèì îáðàçîì, ÑËÀÓ (46) ìîæåò ñëóæèòü àëüòåðíàòèâîé äëÿ ÑËÀÓ (35) ïðè âû÷èñëåíèè ïðèáëèæåíèÿ ê âçâåøåííîìó íîðìàëüíîìó ïñåâäîðåøåíèþ. Çàìå÷àíèå 7.Ôîðìóëû (39) è (40) ìîæíî ôîðìàëüíî ïîëó÷èòü èç ôîðìóë (21), (27), åñëè â íèõ ïðèíÿòü � �� 1 ïðè � � 0. 5. ÏÎÑÒÐÎÅÍÈÅ ÈÒÅÐÀÖÈÎÍÍÛÕ ÏÐÎÖÅÑÑΠÎïèøåì ìåòîäèêó ïîñòðîåíèÿ èòåðàöèîííûõ ïðîöåññîâ äëÿ âû÷èñëåíèÿ âçâå- øåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö è âçâåøåííûõ íîðìàëüíûõ ïñåâäîðåøåíèé ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè, îñíîâàííóþ íà ðàçëîæåíèÿõ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàò- íûõ ìàòðèö, îïèñàííûõ â ðàçä. 3 è 4. Ïðè÷åì ñîãëàñíî îïðåäåëåíèþ (ñì., íà- ïðèìåð, [14]) çäåñü áóäóò ïîñòðîåíû èòåðàöèîííûå ïðîöåññû ñ ðàçëè÷íûìè ïîðÿäêàìè ñêîðîñòåé ñõîäèìîñòè. Ðàññìîòðèì ïîñòðîåíèå èòåðàöèîííûõ ïðîöåññîâ íà îñíîâàíèè ðàçëîæåíèé ñ ïîëîæèòåëüíûìè ïîêàçàòåëÿìè ñòåïåíåé, îïèñàííûõ â ðàçä. 3. Ñíà÷àëà äëÿ ïî- ñòðîåíèÿ èòåðàöèîííîãî ïðîöåññà âû÷èñëåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàò- ðèö èñïîëüçóåì ðàçëîæåíèå (ñì. ñëåäñòâèå 4) A E CA BA CA B BC k T k T� � � � �� � 0 ( ) , íà îñíîâå êîòîðîãî äëÿ âû÷èñëåíèÿ ïðèáëèæåíèÿ ê A BC � ïîëó÷èì èòåðàöèîííûé ïðîöåññ [9] X CA B X X CA B E AX kT k k T k0 1 0 1� � � ��� �, ( ), , , . . . (47) Îöåíêó áëèçîñòè k-ãî ïðèáëèæåíèÿ ïî ôîðìóëàì (44) ê A BC � óñòàíàâëèâàåò ñëåäóþùàÿ òåîðåìà [9]. Òåîðåìà 10. Èòåðàöèîííûé ïðîöåññ (47) ïðè �, îïðåäåëåííûì ñîîòíîøåíè- åì (17), ñõîäèòñÿ, ïðè÷åì èìååò ìåñòî îöåíêà | | | | | | | |A X q A X BC k C V k BC C VEE EE � � � � � �1 1 0 , ãäå q A A CA BA BC T � � �� �( ) 1, ìàòðèöà C âõîäèò â îïðåäåëåíèå âçâåøåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöû ñîãëàñíî (1), (2), à V m m � �R — ïðîèçâîëüíàÿ ñèì- ìåòðè÷íàÿ ïîëîæèòåëüíî-îïðåäåëåííàÿ èëè ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííàÿ ìàòðèöà, óäîâëåòâîðÿþùàÿ âòîðîìó óñëîâèþ â (4) äëÿ ìàòðèöû A X BC k � � 1. ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 89 Äàëåå äëÿ ïîñòðîåíèÿ èòåðàöèîííîãî ïðîöåññà èñïîëüçóåì ðàçëîæåíèå âçâå- øåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöû â ìàòðè÷íîå ñòåïåííîå ïðîèçâåäåíèå (ñì. ñëå- äñòâèå 5) A E E CA BA CA B BC k T Tk � � � � � �� � 0 2{ }( ) , íà îñíîâå êîòîðîãî äëÿ âû- ÷èñëåíèÿ A BC � ïîëó÷èì èòåðàöèîííûé ïðîöåññ X CA B X X E CA BA X kT k k T k k 0 1 2 1 1 1 2� � � � � �, ( ) , , , . . . ( )48 Îöåíêó áëèçîñòè k-ãî ïðèáëèæåíèÿ ïî ôîðìóëàì (48) ê A BC � óñòàíàâëèâàåò ñëåäóþùàÿ òåîðåìà [14]. Òåîðåìà 11. Èòåðàöèîííûé ïðîöåññ (48) ïðè ïàðàìåòðå �, îïðåäåëåííûì ñî- îòíîøåíèåì (17), ñõîäèòñÿ, ïðè÷åì èìååò ìåñòî îöåíêà | | | | | | | |A X q A X BC k C V BC C VEE k EE � � � � 2 0 , ãäå q è ìàòðèöû C è V îïðåäåëåíû â òåîðåìå 10. Ðàññìîòðèì ìåòîäèêó ïîñòðîåíèÿ èòåðàöèîííûõ ïðîöåññîâ äëÿ âû÷èñëåíèÿ âçâåøåííûõ íîðìàëüíûõ ïñåâäîðåøåíèé. Ïîëîæèì x X fk k� , ãäå ìàòðèöû X k îïðåäåëåíû ôîðìóëàìè (47). Òîãäà äëÿ âû÷èñëåíèÿ ïðèáëèæåíèÿ ê x A f BC � � � ïîëó÷èì èòåðàöèîííûé ïðîöåññ x CA Bf x x CA B f Ax kT k k T k0 1 0 1� � � ��� �, ( ), , , . . . ( )49 Èìååò ìåñòî ñëåäóþùàÿ òåîðåìà [11]. Òåîðåìà 12.Èòåðàöèîííûé ïðîöåññ (49) ïðè �, îïðåäåëåííûì ñîîòíîøåíè- åì (17), ñõîäèòñÿ â R n EE C( )� , ïðè÷åì èìååò ìåñòî îöåíêà | | | | | | | |x x q x xk C k CEE EE � � � � � �1 1 0 , ãäå q è ìàòðèöà C îïðåäåëåíû â òåîðåìå 10. Äëÿ âû÷èñëåíèÿ x � íà îñíîâàíèè (48) ïîëó÷èì èòåðàöèîííûé ïðîöåññ [14] x CA Bf x x E CA BA x kT k k T k k 0 1 2 1 1 1 2� � � � � �, ( ) , , , . . . ( )50 Òåîðåìà 13. Èòåðàöèîííûé ïðîöåññ (50) ïðè �, îïðåäåëåííûì ñîîòíîøåíè- åì (17), ñõîäèòñÿ â R n EE C( )� , ïðè÷åì èìååò ìåñòî îöåíêà | | | | | | | |x x q xk C CEE k EE � � � � 2 , ãäå q è ìàòðèöà C îïðåäåëåíû â òåîðåìå 10.  ðàáîòå [14] ïðåäëîæåí è èññëåäîâàí èòåðàöèîííûé ìåòîä p-ãî ïîðÿäêà ñêîðîñòè ñõîäèìîñòè ( )p � 2 äëÿ âû÷èñëåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö X CA B X X X E AX kT k k k i p k i k k0 1 1 1 0 1� � � � �� � �� , , , , , . . .� � ‘(51) 90 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 Òåîðåìà 14.Èòåðàöèîííûé ïðîöåññ (51) ïðè �, îïðåäåëåííûì ñîîòíîøåíè- åì (17), ñõîäèòñÿ, ïðè÷åì èìååò ìåñòî îöåíêà | | | | | | | |A X q A X BC k C V p BC C VEE k EE � � � � � �1 1 0 1 , ãäå q è ìàòðèöû C è V ïðèâåäåíû â òåîðåìå 10. Çàìå÷àíèå 8. Ñîãëàñíî ôîðìóëå (17) è çàìå÷àíèþ 3 äëÿ ðåàëèçàöèè èòåðà- öèîííûõ ïðîöåññîâ (47)–(51) íåîáõîäèìî çíàòü ìàêñèìàëüíîå ñîáñòâåííîå çíà- ÷åíèå ìàòðèöû CA BAT èëè åãî îöåíêó ñâåðõó. Òàê êàê ñîáñòâåííûå çíà÷åíèÿ ýòîé ìàòðèöû íåîòðèöàòåëüíûå, òî � �( ) ( )maxCA BA CA BAT T � . Íî äëÿ ëþáîé ìàòðè÷íîé íîðìû � ( ) | | | |L L (ñì. [17]), òàê ÷òî ìîæíî � âûáèðàòü â ïðåäåëàõ 0 2 1 � � � | | | |CA BAT , ãäå | | | |L — ëþáàÿ ìàòðè÷íàÿ íîðìà ìàòðèöû L. Äàëåå, òàê êàê � i TCA BA( ) � 0, òî � �max ( )CA BAT i n i � � 1 . Íî i n i TCA BA � � � 1 � tr ( ), òàê ÷òî èòåðàöèîííûé ïàðàìåòð � ìîæíî âûáèðàòü â ïðåäåëàõ 0 2 1 � � � [ ( )]tr CA BAT . Îòìåòèì, ÷òî îïòèìàëüíîå çíà÷åíèå ïàðàìåòðà � îïðåäåëÿåòñÿ ôîðìóëîé [9] � � �0 12� � [ ( ) ( )]min * maxCA BA CA BAT T . Òåïåðü ðàññìîòðèì ìåòîäèêó ïîñòðîåíèÿ èòåðàöèîííûõ ïðîöåññîâ íà îñíîâà- íèè ðàçëîæåíèé ñ îòðèöàòåëüíûìè ïîêàçàòåëÿìè ñòåïåíåé [19], îïèñàííûõ â ðàçä. 4. Âíà÷àëå èñïîëüçóåì îäíî èç ðàçëîæåíèé (21) âçâåøåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöû â ìàòðè÷íûé ñòåïåííîé ðÿä A BC � � k k T k TCA BA E CA B � � � � 1 1� �( ) , íà îñíîâàíèè êîòîðîãî äëÿ âû÷èñëåíèÿ ïðèáëèæåíèÿ ê A BC � ïîëó÷èì èòåðàöèîí- íûé ïðîöåññ X X CA BA E X CA B kk T k T 0 1 10 1 2� � � � � , ( ) ( ), , , . . .� � ( )52 Îöåíêà áëèçîñòè k-ãî ïðèáëèæåíèÿ ïî ôîðìóëàì (52) ê A BC � îïðåäåëÿåòñÿ ôîðìóëîé (23), ãäå ñëåäóåò ïîëîæèòü p k� . Äëÿ ïîñòðîåíèÿ èòåðàöèîííîãî ïðî- öåññà ñ áîëåå âûñîêîé ñêîðîñòüþ ñõîäèìîñòè èñïîëüçóåì ðàçëîæåíèå (27) âçâå- øåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöû â ìàòðè÷íîå ñòåïåííîå ïðîèçâåäåíèå, íà îñíî- âàíèè êîòîðîãî äëÿ âû÷èñëåíèÿ A BC � ïîëó÷èì èòåðàöèîííûé ïðîöåññ X CA BA E CA BT T 0 1 � � ( )� , X X CA BA E X kk k T k k k � � � � 1 2 2 1 1 1 1 2� �( ) , , , . . .( ) ( )53 Îöåíêà áëèçîñòè k-ãî ïðèáëèæåíèÿ ïî ôîðìóëàì (53) ê A BC � îïðåäåëÿåòñÿ ôîðìóëîé (29), ãäå ñëåäóåò ïîëîæèòü n k� . Òåïåðü ðàññìîòðèì ìåòîäèêó ïîñòðîåíèÿ èòåðàöèîííûõ ïðîöåññîâ äëÿ âû- ÷èñëåíèÿ âçâåøåííûõ íîðìàëüíûõ ïñåâäîðåøåíèé. Ïîëîæèì x X fk k� , ãäå ìà- òèðöû X k îïðåäåëåíû ôîðìóëàìè (52). Òîãäà äëÿ âû÷èñëåíèÿ ïðèáëèæåíèÿ ê x A f BC � � � ïîëó÷èì èòåðàöèîííûé ïðîöåññ x x CA BA E x CA Bf kk T k T 0 1 10 1 2� � � � � , ( ) ( ), , , . . .� � ( )54 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 91 Îöåíêà áëèçîñòè k-ãî ïðèáëèæåíèÿ ïî ôîðìóëàì (54) ê x � îïðåäåëÿåòñÿ ôîðìóëîé (36), ãäå ñëåäóåò ïîëîæèòü p k� . Èòåðàöèîííûé ïðîöåññ (54) ìîæåì ïåðåïèñàòü â âèäå x x CA BAx x CA Bf kk T k k T 0 10 1 2� � � � � , , , , . . .� � (55) Äëÿ ðåàëèçàöèè èòåðàöèîííîãî ïðîöåññà (54) íåîáõîäèìî îäèí ðàç âû÷èñ- ëèòü îáðàòíóþ ìàòðèöó ê ìàòðèöå CA BA ET � � , à äëÿ ðåàëèçàöèè èòåðàöèîííîãî ïðîöåññà (55) ñëåäóåò íà êàæäîé èòåðàöèè ðåøàòü ñèñòåìó ëèíåéíûõ àëãåáðàè- ÷åñêèõ óðàâíåíèé. Âîïðîñ âûáîðà èòåðàöèîííîãî ìåòîäà, ïî-âèäèìîìó, áóäåò çàâèñåòü íå ñòîëüêî îò îáúåìà âû÷èñëèòåëüíîé ðàáîòû, ñêîëüêî îò âåëè÷èíû ïîãðåøíîñòè, âíîñèìîé âû÷èñëèòåëüíûì ïðîöåññîì. Îòìåòèì, ÷òî ïîëîæèâ â (55) B C E� � , ïîëó÷èì èòåðàöèîííûé ïðîöåññ, ïðåäëîæåííûé è èññëåäîâàíûé â [28] ïðè ðåøåíèè íåêîððåêòíûõ çàäà÷ äëÿ îïå- ðàòîðíûõ óðàâíåíèé è íàçâàííûé àâòîðàìè èòåðàöèîííûì ìåòîäîì ðåãóëÿðèçà- öèè.  ðàáîòàõ [29, 30] ïðåäëîæåíû è èññëåäîâàíû èòåðàöèîííûå ìåòîäû ðåãó- ëÿðèçàöèè ïðè ðåøåíèè çàäà÷ ñâÿçàííîãî ïñåâäîîáðàùåíèÿ è 2-ñâÿçíîãî ïñåâäîîáðàùåíèÿ äëÿ îïåðàòîðíûõ óðàâíåíèé. Äëÿ ïîñòðîåíèÿ ñëåäóþùåãî èòåðàöèîííîãî ïðîöåññà ñ áîëåå âûñîêîé ñêî- ðîñòüþ ñõîäèìîñòè ñíîâà ïîëîæèì x X fk k� , ãäå ìàòðèöû X k òåïåðü îïðåäåëå- íû ôîðìóëàìè (53). Òîãäà äëÿ âû÷èñëåíèÿ ïðèáëèæåíèÿ ê x A f BC � � � ïîëó÷èì èòåðàöèîííûé ïðîöåññ x CA BA E CA BfT T 0 1 � � ( )� , x x CA BA E x kk k T k k k � � � � 1 2 2 1 1 1 1 2� �( ) , , , . . .( ) ( )56 Îöåíêà áëèçîñòè k-ãî ïðèáëèæåíèÿ ïî ôîðìóëàì (56) ê x � îïðåäåëÿåòñÿ ôîðìóëîé (38), ãäå ñëåäóåò ïîëîæèòü n k� . Çàìå÷àíèå 9. Èç îöåíîê (23), (29), (36), (38) ñëåäóåò, ÷òî ïîãðåøíîñòü ïðèáëè- æåíèÿ ê òî÷íîìó ðåøåíèþ çàäà÷ çàâèñèò îò êîëè÷åñòâà èòåðàöèé è ïàðàìåòðà �. Î÷åâèäíî, ÷òî ïàðàìåòð � íåîáõîäèìî âûáèðàòü ïî-âîçìîæíîñòè íàèìåíüøèì. Íî åãî âåëè÷èíà îãðàíè÷èâàåòñÿ â ñòîðîíó óìåíüøåíèÿ íåîáõîäèìîé òî÷íîñòüþ âû- ÷èñëåíèÿ îáðàòíîé ìàòðèöû ê ìàòðèöå CA BA ET � � . Çàìå÷àíèå 10. Íà îñíîâàíèè ðàçëîæåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàò- ðèö â ìàòðè÷íûå ñòåïåííûå ðÿäû äëÿ âû÷èñëåíèÿ ïðèáëèæåíèÿ ê âçâåøåííîìó íîðìàëüíîìó ïñåâäîðåøåíèþ ïîëó÷åíû ðåãóëÿðèçîâàííàÿ çàäà÷à (35) è èòåðàöè- îííûé ïðîöåññ (54). Ïðè÷åì åñëè k p� è çíà÷åíèå ïàðàìåòðà � âî âñåõ ñëó÷àÿõ îäèíàêîâî, òî òåîðåòè÷åñêè èìååì îäíó è òó æå îöåíêó áëèçîñòè ïðèáëèæåííîãî ðåøåíèÿ, ïîëó÷åííîãî äâóìÿ ìåòîäàìè, ê òî÷íîìó ðåøåíèþ. Âîïðîñ âûáîðà ìå- òîäà âû÷èñëåíèÿ ïðèáëèæåííîãî ðåøåíèÿ çàäà÷è, ïî-âèäèìîìó, áóäåò çàâèñåòü íå ñòîëüêî îò îáúåìà âû÷èñëèòåëüíîé ðàáîòû, ñêîëüêî îò âåëè÷èíû ïîãðåøíîñ- òè, âíîñèìîé âû÷èñëèòåëüíûì ïðîöåññîì. Àíàëîãè÷íî ìîæíî ñóäèòü î ìåòîäàõ, ïîëó÷åííûõ íà îñíîâàíèè ðàçëîæåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö â ìàòðè÷íûå ñòåïåííûå ïðîèçâåäåíèÿ. Ðàññìîòðèì âîïðîñ ïîñòðîåíèÿ èòåðàöèîííûõ ïðîöåññîâ íà îñíîâàíèè ðàç- ëîæåíèé (39), (40), ïðåäëîæåííûõ è èññëåäîâàííûõ ñîîòâåòñòâåííî â ðàáîòàõ [18] è [15]. Ñíà÷àëà äëÿ ýòîé öåëè èñïîëüçóåì îäíî èç ðàçëîæåíèé (39) âçâåøåí- íîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöû â ìàòðè÷íûé ñòåïåííîé ðÿä A E CA BA CA B BC k T k T� � � � ��� � 1 ( ) , íà îñíîâàíèè êîòîðîãî äëÿ âû÷èñëåíèÿ 92 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 ïðèáëèæåíèÿ ê A BC � ïîëó÷èì èòåðàöèîííûé ïðîöåññ [18] X X X CA B E CA BA kk p k i p i T T 0 1 1 0 0 1� � � � � �� � �; , , , ,� � �� � � (57) Òåîðåìà 15. Èòåðàöèîííûé ïðîöåññ (57) ïðè 0� � �� ñõîäèòñÿ, ïðè÷åì èìååò ìåñòî îöåíêà | | | | | | | |( )A X q A BC k C V p k BC C VEE EE � � � � � �1 1 , (58) ãäå q A A E CA BA CA BA BC T T � � � � � � � � ��[ ( ) ] [ ( )]min *1 11 1, � min * ( )L îïðåäå- ëåíî â òåîðåìå 5, à ìàòðèöû C è V — â òåîðåìå 10. Äàëåå äëÿ ïîñòðîåíèÿ èòåðàöèîííîãî ïðîöåññà áóäåì èñïîëüçîâàòü äðóãîå èç ðàçëîæåíèé (39) âçâåøåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöû â ìàòðè÷íûé ñòåïåííîé ðÿä A CA B E CA BA BC k T T k� � � � ��� � 1 ( ) , íà îñíîâàíèè êîòîðîãî ïîëó÷èì èòåðàöèîííûé ïðîöåññ [18] X X X CA B E ACA B kk k p T i p i T 0 1 1 0 0 1� � � � � �� � �, , , , , . . .� � �� � (59) Òåîðåìà 16.Èòåðàöèîííûé ïðîöåññ (59) ïðè 0� � �� ñõîäèòñÿ, ïðè÷åì èìå- åò ìåñòî îöåíêà | | | | | | | |/ / ( )A X q A BC k HB p k BC HBEE EE � � � � � �1 1 1 2 1 2 , (60) ãäå q AA ACA B BC T � � � � � � ��( ) [ ( )]min * � 1 11 1, � min * ( )L îïðåäåëåíî â òåîðå- ìå 5, H n n � �R — ïðîèçâîëüíàÿ ñèììåòðè÷íàÿ ïîëîæèòåëüíî-îïðåäåëåííàÿ èëè ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííàÿ ìàòðèöà, óäîâëåòâîðÿþùàÿ ïåðâîìó óñëîâèþ â (4) äëÿ ìàòðèöû A X BC k � � 1, ìàòðèöà B âõîäèò â îïðåäåëåíèå âçâåøåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöû ñîãëàñíî òðåòüåìó óñëîâèþ â (1) è ïåðâîìó óñëîâèþ â (2). Çàìå÷àíèå 11. Ïîñêîëüêó íåîòðèöàòåëüíûå ñîáñòâåííûå çíà÷åíèÿ ìàòðè- öû-ïðîèçâåäåíèÿ ïðè ïåðåñòàíîâêå ìàòðèö-ñîìíîæèòåëåé íå èçìåíÿþòñÿ [25], òî çíà÷åíèÿ q, îïðåäåëåííûå â òåîðåìàõ 15 è 16, ñîâïàäàþò.  ôîðìóëå (58) ìàòðè- öåé V m m � �R ìîæåò áûòü ïðîèçâîëüíàÿ ñèììåòðè÷íàÿ ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîï- ðåäåëåííàÿ ìàòðèöà, óäîâëåòâîðÿþùàÿ âòîðîìó óñëîâèþ â (4) äëÿ ìàòðèöû A X BC k � � 1, à â ôîðìóëå (60) ìàòðèöåé H n n � �R — ïðîèçâîëüíàÿ ñèììåòðè÷- íàÿ ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííàÿ ìàòðèöà, óäîâëåòâîðÿþùàÿ ïåðâîìó óñëî- âèþ â (4) äëÿ ìàòðèöû A X BC k � � 1. Íåòðóäíî óáåäèòüñÿ, ÷òî â ñèëó ôîðìóë (12), (57) ìàòðèöà B EE � 1 2/ óäîâëåòâîðÿåò âòîðîìó óñëîâèþ â (4) äëÿ ìàòðèöû A X BC k � � 1, ãäå ìàòðèöû X k � 1 îïðåäåëåíû ôîðìóëîé (57), à ìàòðèöà C EE � â ñèëó ôîðìóë (12), (59) óäîâëåòâîðÿåò ïåðâîìó óñëîâèþ â (4) äëÿ ìàòðèöû A X BC k � � 1, ãäå ìàòðèöû X k � 1 îïðåäåëåíû ôîðìóëîé (59). Òîãäà åñëè â (58) ïîëîæèòü V B EE � � 1 2/ , à â (60) ïîëîæèòü H C EE � � , òî ôîðìóëû (58), (60) áóäóò èäåíòè÷íû. ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 93 Ðàññìîòðèì èòåðàöèîííûé ïðîöåññ äëÿ âû÷èñëåíèÿ âçâåøåííûõ íîðìàëü- íûõ ïñåâäîðåøåíèé ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè. Ïîëîæèì x X fk k� , ãäå ìàòðèöû X k îïðåäåëåíû ôîðìóëàìè (57). Òîãäà äëÿ âû÷èñëåíèÿ ïðèáëèæåíèÿ ê x A f BC � � � ïîëó÷èì èòåðàöèîííûé ïðîöåññ [18] x x x CA Bf E CA BA kk p k i p i T T 0 1 1 0 0 1� � � � � �� � �, , , , ,� � �� � � (61) Òåîðåìà 17. Èòåðàöèîííûé ïðîöåññ (61) ïðè 0� � �� ñõîäèòñÿ â R n EE C( )� , ïðè÷åì èìååò ìåñòî îöåíêà | | | | | | | |( )x x q xk C p k CEE EE � � � � � �1 1 , ãäå q è ìàòðèöà C îïðåäåëåíû ñîîòâåòñòâåííî â òåîðåìàõ 15 è 10. Èòåðàöèîííûé ïðîöåññ (61) ìîæåì ïåðåïèñàòü â âèäå x x x CA Bf E CA BA kp k k i p i T T 0 1 0 1 0 1 2� � � � � �� � �, , , , , . .� � �� � . Äëÿ ðåàëèçàöèè ýòîãî èòåðàöèîííîãî ïðîöåññà íåîáõîäèìî íà êàæäîé èòåðàöèè ðåøàòü ñèñòåìó ëèíåéíûõ àëãåáðàè÷åñêèõ óðàâíåíèé, à äëÿ ðåàëèçàöèè èòåðàöèîí- íîãî ïðîöåññà (61) íåîáõîäèìî îäèí ðàç âû÷èñëèòü îáðàòíóþ ìàòðèöó ê ìàòðèöå CA BA ET � � . Âîïðîñ âûáîðà èòåðàöèîííîãî ìåòîäà, ïî-âèäèìîìó, áóäåò çàâèñåòü íå ñòîëüêî îò îáúåìà âû÷èñëèòåëüíîé ðàáîòû, ñêîëüêî îò âåëè÷èíû ïîãðåøíîñòè, âíîñèìîé âû÷èñëèòåëüíûì ïðîöåññîì. Äàëåå ðàññìîòðèì ìåòîäèêó ïîñòðîåíèÿ èòåðàöèîííûõ ïðîöåññîâ íà îñíîâà- íèè ðàçëîæåíèé â ìàòðè÷íûå ñòåïåííûå ïðîèçâåäåíèÿ [15]. Ñíà÷àëà äëÿ ýòîé öåëè èñïîëüçóåì îäíî èç ðàçëîæåíèé (40) âçâåøåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöû â ìàòðè÷íîå ñòåïåííîå ïðîèçâåäåíèå A E CA BA E E CA BA CA B BC T k T Tk � � � � � � � ��� � �( ) ( ) ( )1 0 2{ } � � � � � � �� � � k T T TE E CA BA E CA BA CA B k 0 2 1{ }( ) ( )( ) , íà îñíîâàíèè êîòîðîãî äëÿ âû÷èñëåíèÿ A BC � ïîëó÷èì èòåðàöèîííûé ïðîöåññ [15] X E CA BA CA BT T 0 1 � � � �( ) , X X E CA BA X kk k T k k � � � � 1 2 1 1 1 2( ) , , , . . .( )� ( )62 Òåîðåìà 18. Èòåðàöèîííûé ïðîöåññ (62) ïðè 0� � �� ñõîäèòñÿ, ïðè÷åì èìååò ìåñòî îöåíêà | | | | | | | |A X q A BC k C V BC C VEE k EE � � � � 2 , ãäå q îïðåäåëåíî â òåîðåìå 15, à ìàòðèöû C è V — â òåîðåìå 10. Äàëåå äëÿ ïîñòðîåíèÿ èòåðàöèîííîãî ïðîöåññà èñïîëüçóåì äðóãîå èç ðàçëî- æåíèé (40) âçâåøåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöû â ìàòðè÷íîå ñòåïåííîå ïðîèçâåäåíèå 94 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 A CA B E ACA B E E ACA B BC T T k T k � � � � � � ��� � �( ) ( ) ( )1 0 2{ }, íà îñíîâàíèè êîòîðîãî äëÿ âû÷èñëåíèÿ ïðèáëèæåíèÿ ê A BC � ïîëó÷èì èòåðàöè- îííûé ïðîöåññ [15] X CA B E ACA BT T 0 1 � � � �( ) , X X X E ACA B kk k k T k � � � � 1 1 2 1 1 2( ) , , , . . .( )� ( )63 Òåîðåìà 19.Èòåðàöèîííûé ïðîöåññ (63) ïðè 0� � �� ñõîäèòñÿ, ïðè÷åì èìå- åò ìåñòî îöåíêà | | | | | | | |/ /A X q A BC k HB BC HBEE k EE � � � �1 2 1 2 2 , ãäå q è ìàòðèöû H è B îïðåäåëåíû â òåîðåìå 16. Ðàññìîòðèì èòåðàöèîííûé ïðîöåññ äëÿ âû÷èñëåíèÿ âçâåøåííûõ íîðìàëü- íûõ ïñåâäîðåøåíèé ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè. Ïîëîæèì x X fk k� , ãäå ìàòðèöû X k îïðåäåëåíû ôîðìóëàìè (62). Òîãäà äëÿ âû÷èñëåíèÿ ïðèáëèæåíèÿ ê x A f BC � � � ïîëó÷èì èòåðàöèîííûé ïðîöåññ [15] x E CA BA CA BfT T 0 1 � � � �( ) , x x E CA BA x kk k T k k � � � � � � � 1 2 1 1 1 2 0( ) , , , ,( )� �� . ( )64 Òåîðåìà 20. Èòåðàöèîííûé ïðîöåññ (64) ñõîäèòñÿ â R n EE C( )� , ïðè÷åì èìååò ìåñòî îöåíêà | | | | | | | |x x q xk C CEE k EE � � � � 2 , ãäå q è ìàòðèöà C îïðåäåëåíû ñîîòâåòñòâåííî â òåîðåìàõ 15 è 10. Òåïåðü ïîëîæèì x X fk k� , ãäå ìàòðèöû X k îïðåäåëåíû ôîðìóëàìè (63). Òîãäà äëÿ âû÷èñëåíèÿ ïðèáëèæåíèÿ ê x � ïîëó÷èì èòåðàöèîííûé ïðîöåññ y E ACA B f y E E ACA B yT k T k k 0 1 2 1 1 � � � � � ( ) , ( ) ( )� �{ } , (65) x CA By kk T k� � � � �� �, , , . . . ,1 2 0 . Òåîðåìà 21. Èòåðàöèîííûé ïðîöåññ (65) ñõîäèòñÿ â R n C( ), ïðè÷åì èìååò ìåñòî îöåíêà | | | | | | | | | | | | | | | |/ /x x q A A xk C BC CB BC C k EE EE � � � � � 2 1 2 1 2 , ãäå q îïðåäåëåíî â òåîðåìå 16, à ìàòðèöû B è C âõîäÿò â îïðåäåëåíèå âçâå- øåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöû ñîãëàñíî (1), (2). Çàìå÷àíèå 12. Èç îïðåäåëåíèÿ çíà÷åíèÿ q â òåîðåìàõ 15 è 16 ñëåäóåò, ÷òî îíî óìåíüøàåòñÿ ñ óâåëè÷åíèåì ïàðàìåòðà �. È äëÿ óñêîðåíèÿ ñõîäèìîñòè èòå- ðàöèîííûõ ïðîöåññîâ íåîáõîäèìî âûáèðàòü � äîñòàòî÷íî áîëüøèì. Íî ñ óâåëè- ÷åíèåì ïàðàìåòðà � áóäåò ðàñòè îáóñëîâëåííîñòü ìàòðèöû E CA BAT � � , ñ êîòî- ðîé ñâÿçàíà òî÷íîñòü âû÷èñëåíèÿ îáðàòíîé ìàòðèöû ê ìàòðèöå E CA BAT � � . Ïî- ýòîìó âûáîð ïàðàìåòðà � èìååò áîëüøîå çíà÷åíèå ïðè ïîñòðîåíèè è ðåàëèçàöèè èòåðàöèîííûõ ïðîöåññîâ. ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 95 Çàìå÷àíèå 13. Êàê îòìå÷àëîñü âûøå (çàìå÷àíèÿ 9, 12), â èòåðàöèîííûõ ïðî- öåññàõ äëÿ âû÷èñëåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö è âçâåøåííûõ íîð- ìàëüíûõ ïñåâäîðåøåíèé ñ ïàðàìåòðîì � äëÿ óñêîðåíèÿ ñõîäèìîñòè èòåðàöèé ýòîò ïàðàìåòð íåîáõîäèìî âûáèðàòü ïî-âîçìîæíîñòè íàèìåíüøèì, à ñ ïàðàìåòðîì � — âûáèðàòü ýòîò ïàðàìåòð ïî-âîçìîæíîñòè íàèáîëüøèì. Èõ âåëè÷èíû îãðàíè÷èâàþò- ñÿ äîïóñòèìîé âåëè÷èíîé âû÷èñëèòåëüíîé ïîãðåøíîñòè. Èòåðàöèîííûå ìåòîäû ñ ó÷åòîì òàêèõ ñâîéñòâ ìîæíî íàçâàòü èòåðàöèîííûìè ðåãóëÿðèçóþùèìè ïðîöåññàìè èëè èòåðèðîâàííûìè ìåòîäàìè ðåãóëÿðèçàöèè. Çàìå÷àíèå 14. Êàê ñëåäóåò èç îöåíîê (22), (23), (29), (33), (36), (38), (41), (44), (58), (60), ñõîäèìîñòè ðåøåíèé ðåãóëÿðèçîâàííûõ çàäà÷ è èòåðàöèîííûõ ïðîöåññîâ â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè çàâèñÿò îò ïåðâîãî îòëè÷íîãî îò íóëÿ ñî- áñòâåííîãî çíà÷åíèÿ ëþáîé èç ìàòðèö CA BAT , BACAT , C A BACT1 2 1 2/ / , B ACA BT1 2 1 2/ / , ACA BT . Îáçîð ëèòåðàòóðû ïî ïðÿìûì è èòåðàöèîííûì ìåòîäàì âû÷èñëåíèÿ âçâå- øåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö è âçâåøåííûõ íîðìàëüíûõ ïñåâäîðåøåíèé ïðè- âåäåí â ðàáîòå [1]. Çäåñü îòìåòèì ñòàòüè [31-34], â êîòîðûõ åñòü ðÿä àëãîðèòìè- ÷åñêèõ ðåçóëüòàòîâ, èñïîëüçóþùèõ âçâåøåííóþ ïñåâäîèíâåðñèþ ñ âûðîæäåííû- ìè âåñàìè, è ðàññìîòðåíû âîïðîñû ïàðàëëåëüíûõ âû÷èñëåíèé äëÿ ïðåäëîæåííûõ àëãîðèòìîâ. 6. ÏÐÅÄÑÒÀÂËÅÍÈß ÂÇÂÅØÅÍÍÛÕ ÏÑÅÂÄÎÎÁÐÀÒÍÛÕ ÌÀÒÐÈÖ ×ÅÐÅÇ ÄÐÓÃÈÅ ÏÑÅÂÄÎÎÁÐÀÒÍÛÅ ÌÀÒÐÈÖÛ Ïðèâåäåì ôîðìóëû äëÿ ïðåäñòàâëåíèÿ âçâåøåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöû ñ ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííûìè âåñàìè ÷åðåç ïñåâäîîáðàòíóþ ìàòðèöó Ìóðà–Ïåíðîóçà è ÷àñòíûå âèäû âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö [35]. Òåîðåìà 22.Ïóñòü A m n � �R , à B m m � �R è C n n � �R — ñèììåòðè÷íûå ïî- ëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííûå ìàòðèöû, êîòîðûå óäîâëåòâîðÿþò óñëîâèÿì (2). Òîãäà âçâåøåííàÿ ïñåâäîîáðàòíàÿ ìàòðèöà, îïðåäåëåííàÿ óñëîâèÿìè (1), (2), ïðåäñòàâëÿåòñÿ â âèäå A C B AC B BC EE � � � 1 2 1 2 1 2 1 2/ / / /( ) , (66) A C C A BAC C A B BC T EE T� � � 1 2 1 2 1 2 1 2/ / / /( ) , (67) A CA B B ACA B B BC T T EE � � � 1 2 1 2 1 2 1 2/ / / /( ) , (68) A CA B ACA B BC T T BBEE � � � � ( ) , (69) A CA BACA BC T T B BEE � � � � ( ) , (70) A CA BA CA B BC T C C T EE � � � � ( ) , (71) A C A BAC A B BC T CC T EE � � � � ( ) , (72) A A BA A B BC T CC T� � � ( ) , (73) A CA ACA BC T T BB � � � ( ) . (74) Äëÿ äîêàçàòåëüñòâà òåîðåìû 22 èñïîëüçóþòñÿ ïðåäåëüíûå ïðåäñòàâëåíèÿ ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöû Ìóðà-Ïåíðîóçà [8] è âçâåøåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàò- ðèöû [10], ïðåäñòàâëåíèå âçâåøåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöû â òåðìèíàõ êî- ýôôèöèåíòîâ õàðàêòåðèñòè÷åñêèõ ìíîãî÷ëåíîâ ñèììåòðèçóåìûõ ìàòðèö (12), à òàêæå ñëåäñòâèå 3. Òàêèì îáðàçîì, äëÿ âçâåøåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöû ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè ïîëó÷åíî åå ïðåäñòàâëåíèå ÷åðåç ïñåâäîîáðàòíûå ìàòðèöû Ìóðà-Ïåíðî- 96 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 óçà äëÿ ïðÿìîóãîëüíîé ìàòðèöû (ôîðìóëà (66)) è äâóõ âèäîâ ñèììåòðè÷íûõ ìàò- ðèö (ôîðìóëû (67), (68)), à òàêæå ÷åðåç ÷àñòíûå âèäû âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàò- íûõ ìàòðèö äëÿ ÷åòûðåõ âèäîâ ñèììåòðèçóåìûõ ìàòðèö (ôîðìóëû (69)–(72)) è äâóõ âèäîâ ñèììåòðè÷íûõ ìàòðèö (ôîðìóëû (73), (74)). Îòìåòèì, ÷òî ôîðìóëà (66) äðóãèì ñïîñîáîì ïîëó÷åíà â [2]. Ôîðìóëû (66)–(68) ìîæíî èñïîëüçîâàòü, íàïðèìåð, äëÿ âû÷èñëåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ñ ïîìîùüþ ïà- êåòà ïðèêëàäíûõ ïðîãðàìì, åñëè â ïîñëåäíåì èìåþòñÿ ïðîãðàììû âû÷èñëåíèÿ ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöû Ìóðà-Ïåíðîóçà è êîðíÿ êâàäðàòíîãî èç ñèììåòðè÷íîé ïîëîæèòåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííîé ìàòðèöû. 7. ÐÅØÅÍÈÅ ÇÀÄÀ× ÍÀÈÌÅÍÜØÈÕ ÊÂÀÄÐÀÒÎÂ Ñ ÎÃÐÀÍÈ×ÅÍÈßÌÈ Â ðÿäå ðàáîò (íàïðèìåð, [5, 36]) ðåøåíèå íåêîòîðûõ çàäà÷ íàèìåíüøèõ êâàäðà- òîâ ñ îãðàíè÷åíèÿìè, à òàêæå L-ïñåâäîðåøåíèå [37], Lg-ïñåâäîðåøåíèå [38] ïðåäñòàâëÿþòñÿ ñ ïîìîùüþ ML-âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö. Ïðèâåäåì îïðåäåëåíèå ML-âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö. Ïóñòü A m n � �R , M q m � �R , L p n � �R , òîãäà ML-âçâåøåííàÿ ïñåâäîîáðàòíàÿ ìàòðèöà A ML � ê ìàòðèöå A îïðåäåëÿåòñÿ ñîîòíîøåíèåì [5, 26, 36] A E LP L MA M P E MA MA ML EE EE EE � � � � � � ( ( ) )( ) , ( ) . (75) Âåêòîð x A f ML � � ÿâëÿåòñÿ ðåøåíèåì ñëåäóþùåé çàäà÷è: íàéòè min | | | | , min | | | | x L L x M M x Ax fT n T � � � Arg R . (76)  îáùåì ñëó÷àå ðåøåíèå çàäà÷è (76) ÿâëÿåòñÿ íååäèíñòâåííûì.  ðàáîòàõ [5, 26, 36] îïðåäåëåíî óñëîâèå, ïðè êîòîðîì ðåøåíèå ýòîé çàäà÷è áóäåò åäèíñòâåííûì. Îïðåäåëèì âçâåøåííóþ ïñåâäîîáðàòíóþ ìàòðèöó ê ìàòðèöå A ñ ïîëîæè- òåëüíî-ïîëóîïðåäåëåííûìè âåñàìè B è C EE � êàê ìàòðèöó, óäîâëåòâîðÿþùóþ ñèñòåìå ìàòðè÷íûõ óðàâíåíèé AXA A XAX X BAX BAX XAC XACT EE T EE � � � � � �, , ( ) , ( ) , (77) ïðè âûïîëíåíèè óñëîâèé rk BA rk A rk AC rk A EE ( ) ( ), ( ) ( )� � � . ( )78  ðàáîòå [11] óñòàíîâëåíî, ÷òî ML-âçâåøåííàÿ ïñåâäîîáðàòíàÿ ìàòðèöà (75) ïðè âûïîëíåíèè óñëîâèé B M M C L L rk M MA rk A rk A L L rT EE T EE T T EE � � � � � � �, ( ) , ( ) ( ), ( ( ) ) k A( ), ( , ) , ( , ) ,Bu u C v v u vE EE E m n m n � � � � � � � �0 0 0 0R R ( )79 ÿâëÿåòñÿ âçâåøåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöåé, îïðåäåëåííîé ñîîòíîøåíèÿìè (77), (78). Íàì íåîáõîäèìî ïîñòðîèòü ìåòîäû ðåøåíèÿ çàäà÷ íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ ñ îãðàíè÷åíèÿìè è çàäà÷è âû÷èñëåíèÿ L-ïñåâäîðåøåíèÿ (Lg-ïñåâäîðåøåíèÿ). Äëÿ ýòîãî áóäåì èñïîëüçîâàòü ïîñòðîåííûå è èññëåäîâàííûå â ðàçä. 4 è 5 ñîîòâå- òñòâåííî ðåãóëÿðèçîâàííûå çàäà÷è è èòåðàöèîííûå ìåòîäû äëÿ âû÷èñëåíèÿ âçâåøåííûõ íîðìàëüíûõ ïñåâäîðåøåíèé è óñëîâèÿ (79), ïðè êîòîðûõ ML-âçâå- ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 97 øåííûå ïñåâäîîáðàòíûå ìàòðèöû ñîâïàäàþò ñî âçâåøåííûìè ïñåâäîîáðàòíûìè ìàòðèöàìè ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè.  íàñòîÿùåé ñòàòüå ðàññìîòðèì òîëüêî çàäà÷ó íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ ñ îãðàíè÷åíèÿìè â âèäå ëèíåéíûõ ðàâåíñòâ è çàäà÷ó íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ ñ îãðàíè÷åíèÿìè â âèäå êâàäðàòè÷íûõ íåðàâåíñòâ. Ïîñòàíîâêè è ìåòîäû ðåøåíèÿ äðóãèõ çàäà÷ íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ ñ îãðàíè÷åíèÿìè ìîæíî íàéòè â ðàáîòàõ [5, 10, 11, 14, 21]. Âíà÷àëå ðàññìîòðèì çàäà÷ó íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ ñ îãðàíè÷åíèÿìè â âèäå ëèíåéíûõ ðàâåíñòâ [5, 26, 36] min | | | | , | f EKf g f Lf h � � � { }. (80) Ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî ñèñòåìà Lf h� ñîâìåñòíàÿ è N K N L( ) ( )� � { }0 , (81) ãäå N Q( ) — íóëü-ïðîñòðàíñòâî ìàòðèöû Q. Òîãäà ñóùåñòâóåò [5] åäèíñòâåí- íîå ðåøåíèå çàäà÷è (80). Êðîìå òîãî, ïðåäïîëîæèì, ÷òî ìàòðèöà K KT âûðîæ- äåíà è äëÿ íåå âûïîëíÿåòñÿ óñëîâèå rk L K K rk LT EE ( ( ) ) ( )� � . Òîãäà â ñèëó (79) ðåøåíèå çàäà÷è (80) îïðåäåëÿåòñÿ ôîðìóëîé [5] f L h KP g C K K P E L L EC L EE T L EE EE * ( ) , ,� � � � � � � � . ( )82 Òàêèì îáðàçîì, ðåøåíèå çàäà÷è (80), (81) ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñóììó f f f* * ( ) * ( ) � � 1 2 íîðìàëüíûõ ïñåâäîðåøåíèé äâóõ çàäà÷: íàõîæäåíèå âçâåøåííî- ãî íîðìàëüíîãî ïñåâäîðåøåíèÿ ñèñòåìû Lf h( )1 � ñ ïîëîæèòåëüíî-îïðåäåëåí- íûì âåñîì E è âûðîæäåííûì âåñîì C K K EE T EE � � � ( ) (èëè íàõîæäåíèå ML-âçâå- øåííîãî íîðìàëüíîãî ïñåâäîðåøåíèÿ ýòîé ñèñòåìû ñ M E� è L K� ) è íàõîæäå- íèå íîðìàëüíîãî ïñåâäîðåøåíèÿ ñèñòåìû KP gL � . Òîãäà íà îñíîâàíèè ðåãóëÿðèçîâàííûõ çàäà÷, ïîñòðîåííûõ â ðàçä. 4 äëÿ âû÷èñëåíèÿ âçâåøåííûõ íîð- ìàëüíûõ ïñåâäîðåøåíèé, ìîæíî ïîëó÷èòü ðåãóëÿðèçîâàííûå çàäà÷è äëÿ âû÷èñëå- íèÿ ïðèáëèæåíèÿ ê f * ( )1 è f * ( )2 . Òàê, íàïðèìåð, íà îñíîâàíèè òåîðåìû 7 äëÿ ïðè- áëèæåííîãî âû÷èñëåíèÿ f * ( )1 ïðè äîñòàòî÷íî ìàëîì � (� � 0, � � 0) èìååì ÑËÀÓ k n EE T EE TC L L E C L L E f k � � � � � � � 0 1 2 1( ) ( ) ( )� � � � � � � � � � � � k n EE T EE T EE T EE C L L E E C L h C K K k k 0 1 2 2{ }( ) , ( )� � , ( )83 à äëÿ âû÷èñëåíèÿ f * ( )2 èìååì ÑËÀÓ (� � 0, � � 0) k n L T L L T LKP KP E KP KP E f k � � � � � 0 1 2 2(( ) ) (( ) ) ( )� � � � � � � � � k n L T L L T L EE KP KP E E KP g P E L L k k 0 1 2 2{ }(( ) ) ( ) ,� � . (84) 98 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 Íà îñíîâàíèè èòåðàöèîííûõ ïðîöåññîâ, ïîñòðîåííûõ â ðàçä. 5, ìîæíî ïîëó- ÷èòü èòåðàöèîííûå ïðîöåññû äëÿ âû÷èñëåíèÿ ïðèáëèæåíèÿ ê f * ( )1 è f * ( )2 . Òàê, íàïðèìåð, íà îñíîâàíèè èòåðàöèîííîãî ïðîöåññà ðåãóëÿðèçàöèè (56) äëÿ ïðè- áëèæåííîãî âû÷èñëåíèÿ f * ( )1 èìååì èòåðàöèîííûé ðåãóëÿðèçóþùèé ïðîöåññ ( � � 0, � � 0) f C L L E C L h f EE T EE T k0 1 1 1( ) ( )( ) ,� � � � �� � � � � { }E C L L E f k k EE T k � �2 2 1 11 1 ( ) ,( ) ( ) C K K k EE T EE � � � �( ) , , , . . . ,1 2 ( )85 à äëÿ âû÷èñëåíèÿ f * ( )2 — èòåðàöèîííûé ðåãóëÿðèçóþùèé ïðîöåññ (� � 0, � � 0) f KP KP E KP g f E KPL T L L T k L k 0 2 1 2 2 1( ) ( )(( ) ) ( ) , (( )� � � � � �{ T LKP � � � � � �E f P E L L k k k L EE ) , , , , . . .( ) ( )2 1 21 1 2} ( )86 Ìåòîäû ðåøåíèÿ çàäà÷è (80) ïðåäëàãàëèñü â ðÿäå ðàáîò. Òàê, â [26, 39] ïðåä- ëîæåí è èññëåäîâàí ìåòîä âçâåøèâàíèÿ, â ðàáîòå [40] — èòåðàöèîííûé ìåòîä âçâåøèâàíèÿ, â [10, 19, 27] — ðåãóëÿðèçîâàííûå çàäà÷è, â ðàáîòàõ [11, 14] — èòåðàöèîííûå ìåòîäû, â [18, 19, 21, 29] — èòåðàöèîííûå ìåòîäû ðåãóëÿðèçàöèè, â [41] ðàçðàáîòàíû êîìïüþòåðíî-àëãåáðàè÷åñêèå ïðîöåäóðû äëÿ ðåøåíèÿ çàäà÷è (80). Ðàññìîòðèì çàäà÷ó íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ ñ îãðàíè÷åíèÿìè â âèäå êâàäðà- òè÷íûõ íåðàâåíñòâ [5] min | | | | , | | | | | , f E N TKf g f f N L L � � � { }� , (87) à òàêæå ÷àñòíûé ñëó÷àé ýòîé çàäà÷è min | | | | , | | | | | * * f E EAx b x x � � � { }� . (88)  [5] ïîêàçàíî, ÷òî ïðè 0 � �� | | | |K g EN N , ãäå N L LT � , è âûïîëíåíèè óñëî- âèé (81) çàäà÷à (87) èìååò åäèíñòâåííîå ðåøåíèå, êîòîðîå áóäåò îïðåäåëÿòüñÿ ñ ïîìîùüþ ML-âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö, ÷òî ïðè âûïîëíåíèè óñëî- âèé (79) äàñò ôîðìóëó äëÿ âû÷èñëåíèÿ ýòîãî ðåøåíèÿ f L x KP g C K K P E L L EC L EE T L EE EE * * ( ) , ,� � � � � � � � , (89) ãäå x* åñòü ðåøåíèå çàäà÷è (88) ïðè A KL P E L L Q E KP KP b Q g EC L EE N L L EE N� � � � � � �, , ( ) , . (90) Äëÿ ðåøåíèÿ çàäà÷è (88) ðàçðàáîòàíû ýôôåêòèâíûå ìåòîäû (ñì., íàïðèìåð, [42, 43]). Òîãäà, åñëè ðåøåíèå çàäà÷è (88) ñ ó÷åòîì (90) ïîëó÷åíî, òî ðåøåíèå çà- äà÷è (87) ïðåäñòàâëÿåòñÿ ñîãëàñíî (89) ñóììîé f f f* * ( ) * ( ) � � 1 2 èç âçâåøåííîãî íîðìàëüíîãî ïñåâäîðåøåíèÿ çàäà÷è Lf x( ) * 1 � ñ âåñàìè E è C K K EE T EE � � � ( ) è ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 99 íîðìàëüíîãî ïñåâäîðåøåíèÿ çàäà÷è KP f gL ( )2 � . Ñëåäîâàòåëüíî, äëÿ ïðèáëè- æåííîãî âû÷èñëåíèÿ f * ìîæíî èñïîëüçîâàòü (ñ òî÷íîñòüþ äî îáîçíà÷åíèÿ) ðåãóëÿðèçîâàííûå çàäà÷è (83), (84) è èòåðàöèîííûå ïðîöåññû (85), (86).  çàêëþ÷åíèå îòìåòèì, ÷òî L-ïñåâäîðåøåíèå [37], Lg-ïñåâäîðåøåíèå [38], ñâÿçàííîå íîðìàëüíîå ïñåâäîðåøåíèå [29] ïðè íåêîòîðûõ ïðåäïîëîæåíèÿõ òàê- æå ïðåäñòàâëÿþòñÿ ñóììîé âçâåøåííîãî íîðìàëüíîãî ïñåâäîðåøåíèÿ è îáû÷íî- ãî íîðìàëüíîãî ïñåâäîðåøåíèÿ (ñì. [36]), äëÿ ïðèáëèæåííîãî ðåøåíèÿ êîòîðûõ ìîæíî èñïîëüçîâàòü (ñ òî÷íîñòüþ äî îáîçíà÷åíèé) ÑËÀÓ (83), (84) è èòåðàöèîííûå ïðîöåññû (85), (86). ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ 1. Ñ å ð ã è å í ê î È .  . , à à ë á à Å . Ô . , Ä å é í å ê à  . Ñ . Ïðåäñòàâëåíèÿ è ðàçëîæåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö, èòåðàöèîííûå ìåòîäû è ðåãóëÿðèçàöèÿ çàäà÷. 1. Ïîëîæèòåëüíî-îïðåäåëåííûå âåñà // Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç. — 2008. — ¹ 1. — Ñ. 47–73. 2. W a r d J . F . , B o u l l i o n T . L . , L e w i s T . O . Weighted pseudoinverses with singular weights // SIAM J. Appl. Math. — 1971. — 21, N 3. — P. 480–482. 3. M i t r a S . K . , R a o C . R . Projections under seminorms and generalized Moore-Penrose in- verses // Linear Algebra and Appl. — 1974. — 9. — P. 155–167. 4. E l d e n L . Perturbation theory for the least squares problem with linear equality constraints // SIAM J. Numer. Anal. — 1980. — 17, N 3. — P. 338–350. 5. E l d e n L . A weighted pseudoinverse generalized singular values and constrained least squares problems // BIT. — 1982. — 22, N 4. — P. 487–502. 6. M o o r e E . H . On the reciprocal of the general algebraic matrix // Abstract. Bull. Amer. Math. Soc. — 1920. — 26. — P. 394–395. 7. P e n r o s e R . A generalized inverse for matrices // Proc. Cambridge Phil. Soc. — 1955. — 51, N 3. — P. 406–413. 8. À ë á å ð ò À . Ðåãðåññèÿ, ïñåâäîèíâåðñèÿ è ðåêóððåíòíîå îöåíèâàíèå. — Ì.: Íàóêà, 1977. — 223 ñ. 9. à à ë á à Å . Ô . , Ì î ë ÷ à í î â È . Í . , Ñ ê î ï å ö ê è é  .  . Èòåðàöèîííûå ìåòîäû äëÿ âû÷èñëåíèÿ âçâåøåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöû ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè // Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç. — 1999. — ¹ 5. — Ñ. 150–169. 10. à à ë á à Å . Ô . , Ä å é í å ê à  . Ñ . , Ñ å ð ã è å í ê î È .  . Ïðåäåëüíûå ïðåäñòàâëåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè è ðåãóëÿðèçàöèÿ çàäà÷ // Æóðí. âû÷èñë. ìàòåìàòèêè è ìàò. ôèçèêè. — 2004. — 44, ¹ 11. — Ñ. 1928–1946. 11. à à ë á à Å . Ô . Èòåðàöèîííûå ìåòîäû äëÿ âû÷èñëåíèÿ âçâåøåííîãî íîðìàëüíîãî ïñåâäîðåøåíèÿ ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè // Òàì æå. — 1999. — 39, ¹ 6. — Ñ. 882–896. 12. L a n c a s t e r P . , R o z s a P . Eigenvectors of H-self-adjoint matrices // Z. Angew. Math. und Mech. — 1984. — 64, N 9. — S. 439–441. 13. È ê ð à ì î â Õ . Ä . Îá àëãåáðàè÷åñêèõ ñâîéñòâàõ êëàññîâ ïñåâäîïåðåñòàíîâî÷íûõ è Í-ñàìîñîïðÿæåííûõ ìàòðèö // Æóðí. âû÷èñë. ìàòåìàòèêè è ìàò. ôèçèêè. — 1992. — 32, ¹ 8. — Ñ. 155–169. 14. à à ë á à Å . Ô . , Ä å é í å ê à  . Ñ . , Ñ å ð ã è å í ê î È .  . Èòåðàöèîííûå ìåòîäû âûñîêèõ ñêîðîñòåé ñõîäèìîñòè äëÿ âû÷èñëåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö è âçâåøåííûõ íîðìàëüíûõ ïñåâäîðåøåíèé ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè // Òàì æå. — 2005. — 45, ¹ 10. — Ñ. 1731–1755. 100 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 15. Ñ å ð ã è å í ê î È .  . , à à ë á à Å . Ô . , Ä å é í å ê à  . Ñ . Ðàçëîæåíèå âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè â ìàòðè÷íûå ñòåïåííûå ïðîèçâåäåíèÿ è èòåðàöèîííûå ìåòîäû // Óêð. ìàò. æóðí. — 2007. — 59, ¹ 9. — Ñ. 1269–1289. 16. à à ë á à Å . Ô . Âçâåøåííîå ïñåâäîîáðàùåíèå ìàòðèö ñ âûðîæäåííûìè âåñàìè // Òàì æå. — 1994. — 46, ¹ 10. — Ñ. 1323–1327. 17. Ë à í ê à ñ ò å ð Ï . Òåîðèÿ ìàòðèö. — Ì.: Íàóêà, 1982. — 270 ñ. 18. Ñ å ð ã è å í ê î È .  . , à à ë á à Å . Ô . , Ä å é í å ê à  . Ñ . Ðàçëîæåíèå â ðÿäû âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö è èòåðàöèîííûå ìåòîäû äëÿ âû÷èñëåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö è âçâåøåííûõ íîðìàëüíûõ ïñåâäîðåøåíèé // Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç. — 2006. — ¹ 1. — Ñ. 32–62. 19. à à ë á à Å . Ô . , Ä å é í å ê à  . Ñ . , Ñ å ð ã è å í ê î È .  . Ðàçëîæåíèÿ è ìíîãî÷ëåííûå ïðåäåëüíûå ïðåäñòàâëåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö // Æóðí. âû÷èñë. ìàòåìàòèêè è ìàò. ôèçèêè. — 2007. — 47, ¹ 5. — Ñ. 747–766. 20. Ñ å ð ã è å í ê î È .  . , à à ë á à Å . Ô . , Ä å é í å ê à  . Ñ . Ðàçëîæåíèå âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö â ìàòðè÷íûå ñòåïåííûå ïðîèçâåäåíèÿ // Óêð. ìàò. æóðí. — 2004. — 56, ¹ 11. — Ñ. 1539–1556. 21. Ñ å ð ã è å í ê î È .  . , à à ë á à Å . Ô . , Ä å é í å ê à  . Ñ . Ðàçëîæåíèå âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ñ ïîëîæèòåëüíî-îïðåäåëåííûìè âåñàìè â ìàòðè÷íûå ñòåïåííûå ïðîèçâåäåíèÿ è èòåðàöèîííûå ìåòîäû // Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç. — 2007. — ¹ 1. — Ñ. 45–64. 22. Ñ å ð ã è å í ê î È .  . , à à ë á à Å . Ô . , Ä å é í å ê à  . Ñ . Èòåðàöèîííûå ìåòîäû ñ ðàçëè÷íûìè ñêîðîñòÿìè ñõîäèìîñòè äëÿ âû÷èñëåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö è âçâåøåííûõ íîðìàëüíûõ ïñåâäîðåøåíèé ñ ïîëîæèòåëüíî-îïðåäåëåííûìè âåñàìè // Òàì æå. — 2004. — ¹ 5. — Ñ. 20–44. 23. à à ë á à Å . Ô . Âçâåøåííîå ñèíãóëÿðíîå ðàçëîæåíèå è âçâåøåííîå ïñåâäîîáðàùåíèå ìàòðèö // Óêð. ìàò. æóðí. — 1996. — 48, ¹ 10. — Ñ. 1426–1430. 24. à à ë á à Å . Ô . Èòåðàöèîííûå ìåòîäû äëÿ âû÷èñëåíèÿ âçâåøåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöû // Æóðí. âû÷èñë. ìàòåìàòèêè è ìàò. ôèçèêè. — 1996. — 36, ¹ 6. — Ñ. 28–39. 25. Õ î ð í Ð . , Ä æ î í ñ î í × . Ìàòðè÷íûé àíàëèç. — Ì.: Ìèð, 1989. — 656 ñ. 26. Ë î ó ñ î í × . , Õ å í ñ î í Ð . ×èñëåííîå ðåøåíèå çàäà÷ ìåòîäà íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ. — Ì.: Íàóêà, 1986. — 232 ñ. 27. Ñ å ð ã è å í ê î È .  . , à à ë á à Å . Ô . , Ä å é í å ê à  . Ñ . Ïðåäåëüíûå ïðåäñòàâëåíèÿ âçâåøåííûõ ïñåâäîîáðàòíûõ ìàòðèö ñ ïîëîæèòåëüíî-îïðåäåëåííûìè âåñàìè è ðåãóëÿðèçàöèÿ çàäà÷ // Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç. — 2003. — ¹ 6. — Ñ. 46–65. 28.  à é í è ê ê î à . Ì . ,  å ð å ò å í í è ê î â À . Þ . Èòåðàöèîííûå ïðîöåäóðû â íåêîððåêòíûõ çàäà÷àõ. — Ì.: Íàóêà, 1986. — 183 ñ. 29. À ð õ à ð î â Å .  . , Ø à ô è å â Ð . À . Ìåòîäû ðåãóëÿðèçàöèè çàäà÷è ñâÿçàííîãî ïñåâäîîáðàùåíèÿ ñ ïðèáëèæåííûìè äàííûìè // Æóðí. âû÷èñë. ìàòåìàòèêè è ìàò. ôèçèêè. — 2003. — 43, ¹ 3. — Ñ. 347–353. 30. Ó â à ð î â  . Å . , Ø à ô è å â Ð . À . Èòåðàöèîííûé ìåòîä ðåãóëÿðèçàöèè çàäà÷è 2-ñâÿçíîãî ïñåâäîîáðàùåíèÿ äëÿ îïåðàòîðíîãî óðàâíåíèÿ // Òàì æå. — 2006. — 46, ¹ 10. — Ñ. 1735–1743. 31. C e n s o r Y . , G o r d o n D . , G o r d o n R . Component averaging: an efficient iterative par- allel algorithm for large and sparse unstructured problems // Parallel Comput. — 2001. — 27, N 6. — P. 777–808. ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3 101 32. C e n s o r Y . , G o r d o n D . , G o r d o n R . BICAV: an inherently parallel algorithm for sparse systems with pixel-dependent weighting // IEEE Transactions on Medical Imaging. — 2001. — 20. — P. 1050–1060. 33. C e n s o r Y . , E l f v i n g T . Block-iterative algorithms with diagonally skaled oblique projec- tions for the linear feasibility problem // SIAM J. Matrix. Anal. — 2002. — 24, N 1. — P. 40–58. 34. C e n s o r Y . , E l f v i n g T . Iterative algorithms with seminorm-induced oblique projections // Abstr. Appl. Anal. — 2003. — N 7. — P. 387–406. 35. à à ë á à Å . Ô . Ïðåäñòàâëåíèå âçâåøåííîé ïñåâäîîáðàòíîé ìàòðèöû ÷åðåç äðóãèå ïñåâäîîáðàòíûå ìàòðèöû // Äîï. ÍÀÍ ÓêðàÂíè. — 1997. — ¹ 4. — Ñ. 12–17. 36.  à à ð ì à í í Î . Îáîáùåííûå îáðàòíûå îòîáðàæåíèÿ. — Òàëëèí: Âàëãóñ, 1988. — 120 ñ. 37. Ì î ð î ç î â  . À . Ðåãóëÿðíûå ìåòîäû ðåøåíèÿ íåêîððåêòíî ïîñòàâëåííûõ çàäà÷. — Ì.: Íàóêà, 1987. — 240 ñ. 38. Ì å ë å ø ê î  . È . Ïðèìåíåíèå ðåêóððåíòíûõ îïòèìàëüíûõ îöåíîê ñ ïñåâäîîáðàùåíèåì â çàäà÷àõ èäåíòèôèêàöèè // Àâòîìàòèêà è òåëåìåõàíèêà. — 1978. — ¹ 9. — Ñ. 79–89. 39. S t e w a r t G . W . On the weighting method for least squares problems with linear equality con- straints // BIT. — 1997. — 37. — P. 961–967. 40. V a n L o a n C . On the method of weighting for equality-constrained least- squares problems // SIAM J. Numer. Anal. — 1985. — 22, N 5. — P. 851–864. 41. È ê ð à ì î â Õ . Ä . , Ì à ò è í ô à ð Ì . Î êîìïüþòåðíî-àëãåáðàè÷åñêèõ ïðîöåäóðàõ äëÿ ëèíåéíîé çàäà÷è íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ ñ ëèíåéíûìè ñâÿçÿìè // Æóðí. âû÷èñë. ìàòåìàòèêè è ìàò. ôèçèêè. — 2004. — 44, ¹ 2. — Ñ. 206–212. 42. G o l u b G . H . Some modified eigenvalue problems // SIAM Rev. — 1973. — 15, N 2. — P. 318–334. 43. G o l u b G . H . , v o n M a t t V . Quadratically constrained least squares and quadratic problems // Numer. Math. — 1991. — 59, N 6. — P. 561–580. Ïîñòóïèëà 02.11.2007 102 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 3
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-72065
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
language Russian
last_indexed 2025-12-07T16:51:00Z
publishDate 2008
publisher Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
record_format dspace
spelling Сергиенко, И.В.
Галба, Е.Ф.
Дейнека, В.С.
2014-12-16T19:20:26Z
2014-12-16T19:20:26Z
2008
Представления и разложения взвешенных псевдообратных матриц, итерационные методы и регуляризация задач. II. Вырожденные веса / И.В. Сергиенко, Е.Ф. Галба, В.С. Дейнека // Кибернетика и системный анализ. — 2008. — № 3. — С. 75-102. — Бібліогр.: 43 назв. — рос.
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/72065
512.64:519.61
Наведено огляд робіт, присвячених зображенням і розвиненням зважених псевдообернених матриць з додатно-означеними вагами та побудові ітераційних методів і регуляризованих задач для обчислення зважених псевдообернених матриць і зважених нормальних псевдорозв'язків. Розглянуто питання використання побудованих методів для розв'язування задач найменших квадратів з обмеженнями.Наведено огляд робіт зображень і розвинення зважених псевдообернених матриць із додатно-напіввизначеними вагами та побудови ітераційних методів і регуляризованих задач для обчислення зважених псевдообернених матриць і зважених нормальних псевдорозв'язків на базі цих зображень і розвинень. Розглянуто питання використання побудованих методів для розв'язування задач найменших квадратів із обмеженнями.
ru
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
Кибернетика и системный анализ
Системный анализ
Представления и разложения взвешенных псевдообратных матриц, итерационные методы и регуляризация задач. II. Вырожденные веса
Article
published earlier
spellingShingle Представления и разложения взвешенных псевдообратных матриц, итерационные методы и регуляризация задач. II. Вырожденные веса
Сергиенко, И.В.
Галба, Е.Ф.
Дейнека, В.С.
Системный анализ
title Представления и разложения взвешенных псевдообратных матриц, итерационные методы и регуляризация задач. II. Вырожденные веса
title_full Представления и разложения взвешенных псевдообратных матриц, итерационные методы и регуляризация задач. II. Вырожденные веса
title_fullStr Представления и разложения взвешенных псевдообратных матриц, итерационные методы и регуляризация задач. II. Вырожденные веса
title_full_unstemmed Представления и разложения взвешенных псевдообратных матриц, итерационные методы и регуляризация задач. II. Вырожденные веса
title_short Представления и разложения взвешенных псевдообратных матриц, итерационные методы и регуляризация задач. II. Вырожденные веса
title_sort представления и разложения взвешенных псевдообратных матриц, итерационные методы и регуляризация задач. ii. вырожденные веса
topic Системный анализ
topic_facet Системный анализ
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/72065
work_keys_str_mv AT sergienkoiv predstavleniâirazloženiâvzvešennyhpsevdoobratnyhmatriciteracionnyemetodyiregulârizaciâzadačiivyroždennyevesa
AT galbaef predstavleniâirazloženiâvzvešennyhpsevdoobratnyhmatriciteracionnyemetodyiregulârizaciâzadačiivyroždennyevesa
AT deinekavs predstavleniâirazloženiâvzvešennyhpsevdoobratnyhmatriciteracionnyemetodyiregulârizaciâzadačiivyroždennyevesa