矩阵相似在微分方程组中的应用

在高等代数的研究范围内,计算矩阵的特征值与特征向量是一个基本问题。矩阵的相似性会关系到特征值与特征向量的计算,同时也会关系到矩阵对角化问题。主要探讨了矩阵的相似在微分方程组中的应用。     

反对称矩阵特征值问题的灵敏度及Rayleigh商迭代

设Ａ是实反对称矩阵。本文证明了Ａ的特征值具有对称矩阵特征值同样的完美性态；又若Ａ的特征向量对应于一个与其它特征值离得很开的特征值，则这个特征向量是良态的。本文给出了Ａ＾ＴＡ的Ｒａｙｌｅｉｇｈ商迭代计算Ａ的特征值和特征向量的方法。     

矩阵相似及其应用

高等代数课程范围内,矩阵（或线性变换）的特征值与特征向量的计算是一个具有普遍重要的基本问题,在有限维线性空间中,取定一组基之后,线性变换就可以用矩阵来表示,而矩阵的相似性会涉及到计算特征向量与特征值,同时矩阵的相似性也会涉及到对角化问题的解法及其应用。由于线性变换在高等代数中的重要性,使得矩阵相似在高等代数中占有重要的地位。本文主要简单地讨论了矩阵相似、矩阵相似的条件及其应用,特别的,在矩阵相似的应用中,主要概括矩阵的相似与特征矩阵、对角化问题之间联系,大体总结了几个主要的定理和结论,并给出了例题。综上所述,矩阵相似有很高的应用价值和研究价值。     

电力系统潮流二次齐次方程中Ji矩阵的特征性质

推导了电力系统潮流二次齐次方程表达式中Ｊｉ矩阵的特征值和特征向量。发现特征值和特征向量可以不受网络规模的限制，能用一具有固定结构的公式和向量表示，并能用特征值表示节点有功、无功注入的范围；节点注入功率的线性组合仍然是一个实系数的二次齐次方程。获得了基于Ｊｉ矩阵特征值和特征向量的计算节点有功、无功注入的新的表示方式和新的计算途径，完善了潮流方程理论。     

广义对称特征值问题（A—λB）x=0的解的结构与算法

对Ａ、Ｂ∈Ｒ＾ｎｘｎ对称，Ｂ正半定情形的广义特征值问题（Ａ－λＢ）ｘ＝０给出了求解方法，分析了矩阵对（Ａ，Ｂ）为奇异对时的特征值与特征向量的结构，所用的矩阵变换为正交变换，故计算过程是稳定的。     

具有重特征值的阻尼线性系统振动

本文在复模态理论基础上引入系统传递函数矩阵及其留数矩阵的概念，推证了传递函数矩阵展式，通过展式导出系统振动响应的实数表达式可用于计算具有重特征值的阻尼线性系统振动响应，从而解决了涉及重特征值的振动求解问题，文中对特征值、特征向量及留数矩阵做了探讨，并给出了算例。     

关于矩阵的几个安全两方计算协议

以不经意传输为基础给出了一般矩阵求和的安全两方计算协议,并以此为子协议给出了关于一般矩阵和的秩、矩阵的满秩分解以及广义逆矩阵求解的安全两方计算协议,并对协议的正确性和安全性进行了说明.     

常系数线性微分方程组的一种新解法

本文给出常系数线性微分方程组一种新的求解方法。要点是;求出系数矩阵A的特征值所对应的广义特征向量链,将A化为若当标准型,并计算方程组的基解矩阵。     

非对称实矩阵特征问题的广义Lanczos方法的收敛性

对大型非对称矩阵Ａ的特征问题，Ｓａａｄ曾证明，当Ａ只有实单重特征值时．广义Ｌａｎｃｚｏｓ方法对求Ａ 的端部特征值和对应的特征向量通常是快速收敛的。本文取消了对 Ａ的这一限制，在 Ａ只有线性初等因子的情形下，证明了广义 Ｌａｎｃ－ｚｏｓ方法对计算Ａ的少数端部特征值和对应的特征的量仍是快速收敛的。     

不可逆矩阵的伴随矩阵的特征值与特征向量的求法

给出矩阵A不可逆时,其伴随矩阵A*的特征值和特征向量的简便求法,即当r(A*)=0时,A*的所有的特征值都为零,任一非零向量都是其特征向量;当r(A*)=1时,A*有n-1个特征值为0,另一个特征值为A11+A22+…+Ann,此时,若A11+A22+…+Ann=0,则A*的属于特征值为0的所有特征向量由A的n-1个线性无关的列向量生成;若A11+A22+…+Ann≠0,A*的属于特征值为0的所有特征向量由A的n-1个线性无关的列向量生成,属于A11+A22+…+Ann的特征向量由A*的行元素的比例系数组成.     

恶意模型下公平的安全两方计算协议

安全多方计算通过参与者自行进行信息交互和计算完成,信息交换和计算对协议的公平性有很大影响。在恶意模型下基于m/2-out-of-m方法和知识承诺方案,提出一种两方公平交换协议,并用该协议构造一个满足公平性的安全两方计算协议。     

The multireceiver commitment schemes

Existing commitment schemes were addressed under the classic two-party scenario, However, popularity of the secure multi-party computation in today＇s lush network communication is motivating us to adopt more sophisticate commitment schemes. In this paper, we study for the first time multireceiver commitment in unconditionally secure setting, i.e., one committer promises a group of verifiers a common secret value （in computational setting it is trivial）. We extend the Rivest model for this purpose and present a provably secure generic construction using multireceiver authentication codes （without secrecy） as building blocks. Two concrete schemes are proposed as its immediate implementations, which are almost as efficient as an optimal MRA-code. We believe using other primitives to construct variants of this concept will open doors for more interesting research.     

求解矩阵特征值的GPU实现

提出了求解矩阵特征值的GPU(图形处理器)实现方法,分别用基于GPU的幂法和QR法求解矩阵的最大特征值和所有特征值。基于GPU的计算与基于CPU的计算相比较,证实其计算精度较好,运算时间比基于CPU的运算时间快2.7~7.6倍。     

预处理子空间迭代法

研究了计算大型稀疏对称矩阵的若干个最大或最小特征值的问题．首先引入求解大型对称特征值问题的预处理技术，给出了改善后的算法及相应的算法收敛分析．而求解特征值问题的子空间迭代法，当矩阵的特征值的分布范围较大时，其收敛速度会受到限制．为了加速子空间迭代法的收敛速度，对每次迭代所得的残余矩阵直接进行预处理以改善矩阵特征值的分布而加速收敛．讨论了预处理技术对子空间迭代法的应用，从而给出了预处理子空间迭代法．最后给出了数值例子，结果表明预处理子空间迭代法比子空间迭代法优越，不仅收敛速度快，并且减少了计算量和计算时间．     

与Rayleigh商矩阵有关的一些问题

研究与Ｒａｙｌｅｉｇｈ商矩阵有关的两个基本问题，其一，Ｒａｙｌｅｉｇｈ商矩阵特征值的扰性质，其二，Ｒａｙｌｅｉｇｈ商方程组的扰动理论，最后讨论本文主要结果与Ｂｏｔｔ－Ｄｕｆｆｉｎ系统及Ｌａｎｃｚｏｓ算法的联系。     

一个非奇异H矩阵实用充分条件的改进

对干泰彬(计算数学,2004,(1):109-116)给出的非奇异H矩阵的实用充分条件进行了改进,使得判定范围明显扩大,并且这个充分条件只与给定矩阵的本身元素有关,避免了胡家赣(线性方程组的迭代解法,1991.63-65)中判别H矩阵要计算Jacobi迭代矩阵的特征值的过程,大大简化了计算的复杂性,并给出了一个例子说明这种方法在实际中是十分方便和有用的.     

摄动连续Riccati矩阵方程解矩阵界的估计

 Riccati矩阵方程在控制理论和状态估计问题的研究中具有重要的理论和实用价值。针对摄动参数为带有范数有界不确定性的摄动连续Riccati矩阵方程解矩阵界估计问题,通过构造两个半正定矩阵,利用矩阵不等式和特征值的性质得到带有范数有界不确定性的摄动连续Riccati矩阵方程解矩阵新的上下界,利用特征值满足的不等式给出解矩阵特征值新的上下界。这些上下界的计算只涉及矩阵特征值的计算和线性矩阵不等式的求解,上下界的估计均由矩阵不等式给出,避免了高阶代数方程的求解。数值算例验证表明,研究结果是可行的。     

支持联合查询的高效可搜索对称加密方案

采用基于Diffie-Hellman类型操作的安全两方计算实现的OXT方案是目前支持联合查询的最优可搜索对称加密方案,但Diffie-Hellman类型操作计算开销大,将成为该方案的计算性能瓶颈.为了提高计算性能,提出一个支持联合查询的高效可搜索对称加密方案(EXT方案).该方案采用客户端单独计算关键字与文档之间的关系,并交给服务器检验该关系的方法来实现联合查询,从而避免了Diffie-Hellman类型操作.并从正确性、安全性以及性能方面对EXT方案进行分析.分析结果表明:与OXT方案相比较,EXT方案将系统初始化的计算量、查询时客户端的计算量、查询时服务器的计算量、存储开销分别降低了95.05%、97.67%、98.48%、55.05%.     

Private Proximity Detection for Convex Polygons

Proximity detection is an emerging technology in Geo-Social Networks that notifies mobile users when they are in proximity. Nevertheless, users may be unwilling to participate in such applications if they are required to disclose their exact locations to a centralized server and/or their social friends. To this end, private proximity detection protocols allow any two parties to test for proximity while maintaining their locations secret. In particular,a private proximity detection query returns only a boolean result to the querier and, in addition, it guarantees that no party can derive any information regarding the other party's location. However, most of the existing protocols rely on simple grid decompositions of the space and assume that two users are in proximity when they are located inside the same grid cell. In this paper, we extend the notion of private proximity detection, and propose a novel approach that allows a mobile user to define an arbitrary convex polygon on the map and test whether his friends are located therein. Our solution employs a secure two-party computation protocol and is provably secure. We implemented our method on handheld devices and illustrate its efficiency in terms of both computational and communication costs.