べき乗法
べき乗法とはある行列の固有値のうち、絶対値最大のものを求める手法である。
具体的には、与えられた行列に対して、適当な初期ベクトルから始めて、逐次
を計算することで、がの絶対値最大の固有値に属する固有ベクトルに収束していくことを利用し、
により絶対値最大の固有値を得る。
また、べき乗法に類似した、絶対値最小の固有値を求める方法として逆べき乗法がある。
収束の証明
行列の固有値がすべて互いに異なり
であるとする。ここで、に属するの固有ベクトルをとすると、は
をみたす。また、は互いに1次独立なので、初期ベクトルはこれらの1次結合により
と表すことができる。ここで、とすれば、は以下のように表される。
仮定よりなので、のときは絶対値最大の固有値に属する固有ベクトルに収束する。
絶対値最大の固有値を求めるときは、
より、
となることを利用する。
参考文献
- 森正武『数値解析』共立出版、2002年2月。ISBN 4-320-01701-3。