Матрица Метцлера

Квадратная матрица, недиагональные элементы которой неотрицательны

В математике матрица Метцлера — это матрица , в которой все недиагональные компоненты неотрицательны (равны или больше нуля):

я дж х я дж 0. {\ displaystyle \ forall _ {i \ neq j} \, x_ {ij} \ geq 0.}

Назван в честь американского экономиста Ллойда Метцлера .

Матрицы Метцлера появляются в анализе устойчивости дифференциальных уравнений с задержкой по времени и положительных линейных динамических систем . Их свойства могут быть выведены путем применения свойств неотрицательных матриц к матрицам вида M  +  aI , где M — матрица Метцлера.

Определения и терминология

В математике , особенно в линейной алгебре , матрица называется Мецлеровой , квазиположительной (или квазиположительной ) или существенно неотрицательной , если все ее элементы неотрицательны, за исключением тех, что находятся на главной диагонали и которые не ограничены. То есть, матрица Мецлера — это любая матрица A , которая удовлетворяет

А = ( а я дж ) ; а я дж 0 , я дж . {\displaystyle A=(a_{ij});\quad a_{ij}\geq 0,\quad i\neq j.}

Матрицы Метцлера иногда также называют -матрицами, поскольку Z -матрица эквивалентна отрицательной квазиположительной матрице. З ( ) {\displaystyle Z^{(-)}}

Характеристики

Экспонента матрицы Метцлера (или квазиположительной) является неотрицательной матрицей из-за соответствующего свойства для экспоненты неотрицательной матрицы. Это естественно, как только мы замечаем, что матрицы-генераторы цепей Маркова с непрерывным временем всегда являются матрицами Метцлера, и что распределения вероятностей всегда неотрицательны.

Матрица Метцлера имеет собственный вектор в неотрицательном ортанте из-за соответствующего свойства для неотрицательных матриц.

Соответствующие теоремы

Смотрите также

Библиография

  • Берман, Абрахам; Племмонс, Роберт Дж. (1994). Неотрицательные матрицы в математических науках . SIAM. doi :10.1137/1.9781611971262. ISBN 0-89871-321-8. OCLC  722474576.
  • Фарина, Лоренцо; Ринальди, Серджио (2011) [2000]. Положительные линейные системы: теория и приложения . Wiley Interscience. ISBN 978-1-118-03127-8. OCLC  815646165.
  • Берман, Абрахам; Нойман, Майкл; Стерн, Рональд (1989). Неотрицательные матрицы в динамических системах . Чистая и прикладная математика. Wiley Interscience. ISBN 0-471-62074-2. OCLC  1409010310.
  • Качорек, Тадеуш (2002). Позитивные 1D и 2D системы . Спрингер. дои : 10.1007/978-1-4471-0221-2. ОСЛК  1050930884.
  • Люенбергер, Дэвид (1979). Введение в динамические системы: теория, режимы и приложения . Wiley. стр.  204–6 . ISBN 0-471-02594-1. OCLC  1422165904.
  • Кемп, Мюррей К.; Кимура, Йошио (1978). "§3.4 Матрицы со свойством Минковского или Метцлера". Введение в математическую экономику. Springer. стр.  102–114 . ISBN 0-387-90304-6.


Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Матрица_Метцлера&oldid=1255637487"