CChhööôônngg IIII :: GGIIAAÛÛII HHEEÄÄ PPHHÖÖÔÔNNGG TTRRÌÌNNHH
AAxx==bb
.
.
b
1
a
1
n
x
1
b
a
11
0
a
12
a
a
a
.
x
23
n
=
=
2
.
22
0
2
.
xA
2
.
0
.
.
.
a
33
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
b
a
0
0
0
0
x
n
111))) HHHeeeäää cccoooùùù AAA lllaaaøøø mmmaaa tttrrraaaääännn tttaaammm gggiiiaaaùùùccc tttrrreeeââânnn
nn
n
....
fi fi fi fi - - -
Tính nghieäm
x
x
x
n
n
n
1
2
x
n
3
x
1
Phương pháp Tính Ngô Thu Lương
VVVííí ddduuuïïï :::
+
+
=
2
+
0.18
=
x
1
0
2.20
x
2
x
1.0
2
+
+
=
0
0
1.0
x
3
+
x
2
3
x
01.0
3
=
4
=
=
2
2
=
10
x
1
x
x
2
2
x
3
Phương pháp Tính Ngô Thu Lương
222))) HHHeeeäää cccóóó AAA lllaaaøøø mmmaaa tttrrraaaääännn tttaaammm gggiiiaaaùùùccc dddöööôôôùùùiii
0
.
.
0
x
1
b
1
b
0
21
22
=
=
xA
a
11
a
a
a
a
a
.
.
0
.
x
2
.
2
.
.
31
.
32
.
0
b
a
a
33
.
.
.
.
.
x
a
n
n
n
nn
n
1
2
fi fi fi fi
x
Tính nghieäm 1
x
2
x
3
x
4....
x
n
Phương pháp Tính Ngô Thu Lương
333))) GGGiiiaaaûûûiii bbbaaaèèènnnggg ppphhhöööôôônnnggg ppphhhaaaùùùppp nnnhhhaaaââânnn tttöööûûû LLLUUU :::
((( AAA mmmaaa tttrrraaaääännn vvvuuuoooââânnnggg bbbaaaáááttt kkkyyyøøø )))
aaa))) NNNoooäääiii ddduuunnnggg : Phaân tích ma traän A = L.U
L laø ma traän tam giaùc döôùi
U laø ma traän tam giaùc treân
Vieäc giaûi heä phöông trình seõ ñöa veà giaûi hhhaaaiii hhheeeäää
phöông trình daïng tttaaammm gggiiiaaaùùùccc
=
=
= = : coù nghieäm duy nhaát
l
.. 1
Quy öôùc 11
l
22
l
33
Phương pháp Tính Ngô Thu Lương
CCCaaaùùùccchhh tttìììmmm LLL,,, UU ttööøø mmaa ttrraaäänn AA ::
tìm ñöôïc
Nhaân haøng1 cuûa Lvôùi coät 1 cuûa U tìm ñöôïc 11u
Nhaân haøng2 cuûa Lvôùi coät 1 cuûa U tìm ñöôïc 21l
Nhaân haøng3 cuûa Lvôùi coät 1 cuûa U tìm ñöôïc 31l
Nhaân haøng1 cuûa Lvôùi coät 2 cuûa U tìm ñöôïc 12u
Nhaân haøng1 cuûa Lvôùi coät 3 cuûa U tìm ñöôïc 13u
Nhaân haøng2 cuûa Lvôùi coät 2 cuûa U tìm ñöôïc 22u
Nhaân haøng2 cuûa vôùi coät 2 cuûa
Nhaân haøng3 cuûa Lvôùi coät 2 cuûa U tìm ñöôïc 32l
Nhaân haøng2 cuûa Lvôùi coät 3 cuûa U tìm ñöôïc 23u
Nhaân haøng3 cuûa Lvôùi coät 3 cuûa U tìm ñöôïc 33u
Phương pháp Tính Ngô Thu Lương
444))) PPPhhhöööôôônnnggg ppphhhaaaùùùppp CCChhhooollleeessskkkyyy
((( ppphhhöööôôônnnggg ppphhhaaaùùùppp cccaaaêêênnn bbbaaaäääccc hhhaaaiii )))
aaa))) NNNoooäääiii ddduuunnnggg :
Bieåu dieãn ma traän A döôùi daïng
TBBA
.=
trong ñoù B laø ma traän tam giaùc döôùi
( TB : ma traän chuyeån vò cuûa B, laø ma traän tam
giaùc treân )
Phương pháp Tính Ngô Thu Lương
bb)) NNhhaaäänn xxeeùùtt ::
Caùch tìm B tttöööôôônnnggg tttöööïïï nhö phöông phaùp LU
nhöng soá pheùp tính giaûm ñi 2 laàn
Phöông phaùp Cholesky kkkhhhoooââânnnggg ñoøi hoûi ñöôøng
cheùo cuûa ma traän B baèng 1
Khi laáy caên baäc 2 quy öôùc raèng laáy cccaaaêêênnn sssoooááá hhhoooïïïccc
( cccaaaêêênnn lllaaaøøø sssoooááá dddöööôôônnnggg )
Phương pháp Tính Ngô Thu Lương
VVVííí ddduuuï :
=
A
1
5
14
11
51
51
0
=
B
0
0
Phương pháp Tính Ngô Thu Lương
01
2
=
-
A
21
- -
21
0
1
0
=
B
0
0
-
Phương pháp Tính Ngô Thu Lương
bbb))) NNNhhhaaaääännn xxxeeeùùùttt :::
*) Phöông phaùp chæ duøng ñöôïc neáu A laø
ñññoooáááiii xxxöööùùùnnnggg vaø xxxaaaùùùccc ñññòòònnnhhh dddöööôôônnnggg
555))) CCCaaaùùùccc ppphhhöööôôônnnggg ppphhhaaaùùùppp lllaaaëëëppp :::
(thöôøng duøng cho caùc heä vôùi ma traän
A coù kích thöôùc raát lôùn)
A coù kích thöôùc raát lôùn)
555...111))) ÑÑÑòòònnnhhh nnnggghhhóóóaaa : (Chuaån cuûa vectô )
=
x
x
i
¥
max
ni
1
( ix : caùc thaønh phaàn cuûa veùctô x )
(chuaån voâ haïn , haøng )
£ £
Phương pháp Tính Ngô Thu Lương
555...111))) ÑÑÑòòònnnhhh nnnggghhhóóóaaa : (Chuaån cuûa vectô )
x
x
i
1
n
∑=
=1
i
( chuaån 1, coät )
x
x
-
1
= 2
=
2
-
3
x ¥ =
1x =
x ‡
0
=
x
0
=
x
0
«
Phương pháp Tính Ngô Thu Lương
=
A
a
ji
Max
1
i
n
n
∑
=
j
1
¥ £ £
555...222))) ÑÑÑòòònnnhhh nnnggghhhóóóaaa ( Chuaån cuûa ma traän )
(chuaån voâ haïn , chuaån haøng)
=
=
a
jia
ji
A
A 1
1
Max
Max
j
1
n
n
∑
∑
=
1
i
(chuaån 1 , chuaån coät )
£ £
Phương pháp Tính Ngô Thu Lương
4
3
=
A
VVVííí ddduuuïïï :
ta coù
2
1
=
=
=
A
Max
a
Max
7)3,7(
ji
ni
1
1
=
=
=
A
a
Max
6)4,6(
ji
1
¥ £ £
1
1
n
∑
=
j
n
∑
Max
=
=
inj
nj
1
1
i
£ £ £ £
CCCaaaùùùccc tttííínnnhhh ccchhhaaaáááttt cccuuuûûûaaa ccchhhuuuaaaååånnn mmmaaa tttrrraaaääännn :::
A
0
=
‡
A
=
A
0
0
+
(cid:219)
+
BA
A
B
£
A
.
x
£
.
xA
Ngô Thu Lương
Phương pháp Tính
555...333))) ÑÑÑòòònnnhhh nnnggghhhóóóaaa ( Soá ñieàu kieän cuaû ma traän A)
1
=
=
)
cond
(
A
)
A
.
A
Ak
(
1
1
1
-
1
1
=
=
k
(
A
)
cond
(
A
)
A
.
A
-
¥ ¥ ¥ ¥
=
1A
A
- -
VVVííí ddduuuïïï :
,
1
1
=
2/32/1
- 2
2
34
12
12
-
1
=
=
=
k
(
A
)
A
.
A
3.7
21
-
¥ ¥ ¥
1
=
=
=
)
A
.
A
6
21
k A
(
1
1
1
7
2
-
Phương pháp Tính Ngô Thu Lương
=
VVVííí ddduuuïïï :::
A
1
4
1
2
1.42
01.51.63
- -
=-
1A
-
3859
1980
100
100
3920
2010
100
100
3900
2000
100
100
=
164790
69.
73566
(
¥ Ak
)
=Ak
(1
)
- - - -
Phương pháp Tính Ngô Thu Lương
( Ak
)
Söï bieán thieân cuûa nghieäm tyû leä vôùi söï bieán
thieân cuûa veá phaûi vôùi hhheeeäää sssoooááá tttyyyûûû llleeeäää laø
x
k A b b
)
x
'
'
- » -
(
5.4))) PPPhhhöööôôônnnggg ppphhhaaaùùùppp lllaaaëëëppp JJJaaacccooobbbiii ((( lllaaaëëëppp ñññôôônnn ))) :::
+
+
b
b
xA = veà daïng
xA = veà daïng
g
g
F
aaa))) NNNoooäääiii ddduuunnnggg:::
*) Ñöa heä
*) Ñöa heä
*) Kieåm tra ñieàu kieän
*) Laáy
F=
F=
x
x
x
x
1<=
q
(chuaån haøng hoaëc coät)
)0(x
*) Daõy laëp
laø veùctô giaù trò ban ñaàu tuøu yù
)(kx
xaây döïng theo coâng thöùc
F=+
)1(
k
+
x
g
x
)(
k
Phương pháp Tính
Ngô Thu Lương
bbb))) ÑÑÑaaaùùùnnnhhh gggiiiaaaùùù sssaaaiii sssoooááá :::
k
k
( )
d
(1)
(0)
x
x
x
x
- £ -
q
1
-
k
( )
k
1)
q
coâng thöùc tieân nghieäm
q
(
k
( )
d
x
x
x
x
- - £ -
1
q
coâng thöùc haäu nghieäm
coâng thöùc haäu nghieäm
-
Phương pháp Tính Ngô Thu Lương
=
+
1
2
0
x
x
1
+
=
-
2
x
10
1
5
x
3
x
3
2
+
-=
+
10
10
3
2
x
-
VVVííí ddduuuïïï : Xeùt heä phöông trình
10
1
x
1
x
1
x
3
2
=
=
+
+
+
+
1.0
1.0
x
x
2.0
2.0
x
x
0
0
2
-=
+
+
x
x
1
x
1.0
3
x
5.0
1.0
2
3
-=
- -
x
3.0
x
1
2.0
3
2
x
1
x
1
- -
¥q
5.0=
=
F ¥
4.0
=
= 1q
1
F
Phương pháp Tính Ngô Thu Lương
=
+
+
x
x
1.0
2.0
x
0
+
k
)1(
1
k
)(
2
k
)(
3
-=
+
+
x
x
1.0
x
1.0
5.0
+
k
)1(
2
k
)(
1
k
)(
3
-=
-
x
2.0
x
x
3.0
1
+
k
)1(
3
k
)(
1
k
)(
2
)0(
=
Vôùi
, soá böôùc laëp laø k = 3
x
T
]000[
1
0
0
0
0 0.5
2
0.25
0.4
3
0.270
0.360
0
-1
-1.15
-1.170
-
0.04
k
kx
)(
1
kx
)(
2
kx
)(
3
Sai soá
- -
¥
Phương pháp Tính Ngô Thu Lương
<
∑
F
ccc)))NNNhhhaaaääännn xxxeeeùùùttt :
A ma traän coù ñññöööôôôøøønnnggg ccchhheeeùùùooo tttrrroooäääiii theo hhhaaaøøønnnggg:
⇒
1<
a
ji
a
ii
¥
i
j
<
„
a
a
A ma traän coù ñññöööôôôøøønnnggg ccchhheeeùùùooo tttrrroooäääiii theo cccoooääättt
⇒
1
ji
ii
1 <
F
∑
j „
j
i
i
„
Phương pháp Tính Ngô Thu Lương
555...555))) PPPhhhöööôôônnnggg ppphhhaaaùùùppp lllaaaëëëppp GGGaaauuussssss --- SSSeeeiiidddeeelll :::
)1
NNNoooäääiii ddduuunnnggg : Caùc thaønh phaàn cuûa
vöøa
)1
tính ñöôïc ñaõ ddduuuøøønnnggg nnngggaaayyy ñeå tính
trong
( +k
ix
+
k
(
ix
+
1
böôùc tieáp theo
=
=
+
+
+
+
0
0
( )
k
( )
k
x
0.1
0.1
x
2
= -
+
+
0.1
0.5
k
( )
( )
k
x
0.2
0.2
x
3
k
( )
x
3
- -
+
k 1)
(
x
0.1
1
=-
1
- -
+
k 1)
(
x
0.2
1
+
k 1)
(
x
0.3
2
+
+
( 1)
k
( 1)
k
x
x
1
+
( 1)
k
x
2
+
( 1
k
)
x
3
Phương pháp Tính Ngô Thu Lương
1
0
0
0
0 0.5
2
0.28
0.357
3
0.26832
0.356858
0 -1.15 -1.1631 -1.1607214
k
kx
)(
1
kx
)(
2
kx
)(
3
ccc))) NNNhhhaaaääännn xxxeeeùùùttt:
ccc))) NNNhhhaaaääännn xxxeeeùùùttt:
Phöông phaùp Gauss – Seidel thoâng thöôøng coù
toác ñoä hoäi tuï nhanh hôn phöông phaùp laëp jacobi
Giaûi thuaät ñôn giaûn hôn so vôùi phöông phaùp
Jacobi .
Nhược điểm : Đánh giá sai số phức tạp
Phương pháp Tính Ngô Thu Lương
Jacobi
Jacobi
0
0
=
=
D
- -
10
0
0
0
0
10
- -
(
Dx
=
0
0
0
Ax b=
A D L U
=
D L U x b
)
+
+
=
L U x b
(
)
1
1
+
+
x D L U x D b
)
(
= F +
g
x
- -
x
0
0
1
1
0
0
-
2
3 0
=
- -
A
1
10
-
2
3
10
10
1
2
1
=
U
0 1
0 0
0 0
2
1
0
10
= -
L = -
L
-
Phương pháp Tính Ngô Thu Lương
Seidel
GaussGauss--Seidel
=
- -
=
)
(
+
- -
)
(
-
1
+
=
- -
Ax b=
A D L U
D L U x b
=
D L x Ux b
1
x D L U x D L
(
(
)
b
)
- -
1
= F
-
(
-
-
D L U
)
1
=
b
D L
)
(
g
-
Phương pháp Tính Ngô Thu Lương
?=
3
(làm tròn hai
chữ số lẻ)
0
A
D L
5 11
5 11
D
0.1
0
-
5 11
0
0
)
(
D L
0.04545454 0.09090909
gF
10
- =
-
-
1
=
0
0 0
L
0
0.3
- -
1
(
D L U
)
0 0.136363636
=
U
0 0
10
=
-
10
10
=
11
=
5 0
0 3
=
- -
Phương pháp Tính Ngô Thu Lương