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Cómo calcular el rango de una matriz?

Bueno, eso es un engañoso título. Este es un poco más sutil problema de pregrado de álgebra lineal, aunque sospecho que todavía hay una respuesta fácil. Pero no pude resistir :D.

Aquí está el verdadero problema: Tenemos una caja negra transformación lineal de $V \rightarrow W$ donde $V, W$ son espacios vectoriales de dimensiones m y n respectivamente (es decir m < n), y queremos saber si tiene rango completo. (Numérico consideraciones no son un problema; si usted quiere, decir que es más de un campo finito.) Esto es fácil de hacer en el tiempo $O(m^2n)$ y con m llama a la caja negra de la función, sólo mediante el cálculo de la imagen de una base de m y usando eliminación Gaussiana. También es obvio que no se puede hacer mejor de lo que m llama a la función en un algoritmo determinista, y estoy bastante seguro, pero no he logrado demostrar que usted no puede vencer a la eliminación Gaussiana asintóticamente.

Pero, ¿podemos hacerlo mejor si queremos un algoritmo probabilístico? Si nos está permitido hacer muchas llamadas a la función como queremos? ¿Cuál es la mejor cota inferior podemos obtener, probabilísticamente? Estos son, probablemente, bastante trivial de preguntas (ya que todo es lineal algebraicas y agradable), pero yo simplemente no saben cómo acercarse a ellos.

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Prasham Puntos 146

Creo que no sería un problema si la transformación fue casi independiente. Si un vector eran una combinación de los demás, pero de lo contrario no era la de la independencia. Creo que se tendría que calcular la imagen de base para la prueba de esto.

Si usted quiere tener una alta probabilidad para cualquier cada caja negra de la función que tendrá que lidiar con una distribución completa de rango o de rango n-1 y que el caso específico de rango n-1 con no dependiente de conjunto de filas menor que n-2, la cual se ve difícil.

He encontrado un papel en aleatorizado algoritmos para calcular el rango de una matriz de aquí:

www.emis.de/journals/ELA/ela-articles/articles/vol11_pp16-23.ps

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Aidan Ryan Puntos 5056

No te quieren sólo un límite inferior en el número de llamadas a la función? Usted dice que "no se puede hacer mejor de lo que m llama a la función en un algoritmo determinista". Yo esperaría que el mismo sea cierto para un almacén de error probabilístico algoritmo.

EDIT: pensé que podría probar esto fácilmente, pero ahora no estoy tan seguro. Es esto lo que estamos pidiendo?

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