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Il metodo di eliminazione di Gauss realizza la seguente fattorizzazione (o scomposizione) della matrice A: A=LU Dove è una matrice triangolare superiore e L è la matrice triangolare inferiore dei moltiplicatori, ovvero:
Per rendercene conto poniamo
In termini di componenti tale relazione equivale a
Dalle formule del MEG si ha:
e quindi :
Si noti cme moltiplicare sinistra una matrice per ha come effetto la sottrazione da ogni riga (i=k+1,...,n) dalla riga . Allora :
Osservazioni: il prodotto di matrici triangolari o l'inversa di una matrice triangolare, sono ancora matrici triangolari. Pertanto è una matrice triangolare inferiore. Inoltre si può verificare che . Nel caso si adotti una strategia pivotale, ad esempio per righe, ricordando la formula relativa alla matrice di permutazione si ha:
dove abbiamo indicato con la matrice di permutazione , essendo r e k gli indici delle righe che si cambiano tra loro. Allora per U si avrà la seguente espressione:
Posto
si ha allora che L è triangolare inferiore e si ottiene:
Il sistema di partenza si trasforma così nel sistema Ogniqualvolta si conoscano i fattori triangolari L ed U di una matrice A, la risoluzione del problema fattorizzato comporta semplicemente la soluzione di 2 sistemi triangolari che possono essere risolti in parallelo.
In effetti, nel caso in cui non si ricorra alla pivotazione si ottiene:
Dunque si ottengono 2 sistemi triangolari risolvibili con n(n+1) flops. Nel caso si utilizzi la strategia pivotale per righe si avrebbe invece:
Esistono comunque dei sistemi per i quali a priori il MEG può essere realizzato senza ricorrere al pivoting (supponendo al solito di lavorare in aritmetica esatta).
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