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Laplacians, Diagonal Perturbaciones

Programa de instalación: Considere la posibilidad de un Laplaciano (o Kirchoff) de la matriz $L = L^T \in \mathbb{R}^{n \times n}$ correspondiente al peso, grafo y gráfica conectada. Es decir, una matriz con $L_{ij} \leq 0$$i\neq j$$L_{ii} = -\sum_{j=1}^n L_{ij} > 0$. Por lo $L$ cero, con una fila suma, y es positivo semidefinite con un autovalor simple en $0$.

Es bien sabido que si se agrega una pequeña positivo (resp. negativo) cantidad a cualquier elemento de la diagonal $L$, el autovalor cero es empujado hacia la derecha (resp. a la izquierda) a la mitad del plano.

Pregunta: Considere la posibilidad de una diagonal , pero indefinida matriz $B = \mathrm{diag}(b_{11},\ldots,b_{nn})$. ¿Cuáles son las condiciones suficientes en $B$ tal que $L + B$ es positiva definida?

Lo que yo sé: Obviamente si $B$ fue positivo semi-definitiva, el resultado podría seguir. Me he encontrado casos en los que un pequeño negativo $b_{ii}$ no puede ser compensada por una lo suficientemente grande $b_{jj}$, por lo que una condición de la forma $Trace(B) >\!\!> 0$ no trabaja.

Una Conjetura: Cualquier elemento negativo añadido en el nodo $i$ debe ser corregido con una adición positiva a un (o varios) de los nodos que son "suficientemente conectados" en el gráfico de al nodo i.

Pensamientos apreciado! -Juan

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Keltia Puntos 8104

Algunas de las observaciones, demasiado largo para un comentario. El conjunto de matrices $B$ tal que $L+B$ es positivo semidefinite es un conjunto convexo cerrado (si $L+B_1$ $L+B_2$ son positivas semidefinite, entonces también lo es$L+aB_1+(1-a)B_2$$0\le a\le1$).

También si $B$ es diagonal y $\mathrm{tr}(B)\ge0$, entonces, si mi comprensión de la teoría de la perturbación es correcta, porque lo suficientemente pequeño, pero los valores positivos de $\epsilon$ las matrices $L+\epsilon B$ son positivas semidefinite. Lo que importa aquí es que 0 es un autovalor simple y el correspondiente espacio propio consiste en la constante de vectores, el hecho de que las entradas fuera de la diagonal de a $L$ son no positivos no es necesario.

Mi sensación (por lo que vale la pena) es que va a ser muy difícil para transformar su "adivinar" en una declaración precisa.

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