Модифицированный метод Гивенса для ускоренного приведения действительной матрицы к форме Хессенберга

Аннотация

Рассматривается проблема, связанная с повышением быстродействия широко известного метода Гивенса, основанного на элементарных плоских вращениях и преобразующего исходную несимметричную матрицу к форме Хессенберга (почти треугольной форме), а симметричную матрицу — к трех- диагональной симметричной форме. Предложенная модификация метода Гивенса за счет использования свойств рекуррентности пересчета некоторых элементов матрицы позволила уменьшить число операций умножений и тем самым увеличить быстродействие стандартного алгоритма Гивенса приблизительно в 1,4 раза. В стандартном и модифицированном алгоритмах Гивенса гарантируется устойчивость и точность преобразований исходной матрицы к форме Хессенберга, а накопленные ошибки округлений оказываются одного порядка. Численные эксперименты показали, что быстродействие модификации метода Гивенса практически сравнимо с быстродействием аналогичного по назначению высокоскоростного метода Хаусхолдера, который не всегда обеспечивает гарантированную точность и устойчивость преобразований матриц больших порядков к форме Хессенберга.

DOI 10.14258/izvasu(2015)1.2-20