수치해석 (Numerical Analysis)
행렬과 연립 방정식 (Part 2)
Page 2
We are now …
행렬의 개요
행렬과 선형 연립 방정식의 관계
행렬의 기본 연산과 이를 이용한 선형 연립 방정식 풀이 행렬의 삼각 분해와 이를 이용한 선형 연립 방정식 풀이
행렬의 삼각 분해
삼각 분해를 사용한 선형 연립 방정식 풀이
삼각 분해를 사용한 역행렬 구하기
LU Decomposition & Simultaneous Equation
기존 방정식 풀이법의 문제점
LU Decomposition & Simultaneous Equation
계산량이 많고 , 이에 따라 수행 속도가 느리다 .
많은 수의 미지수를 다뤄야 하는 문제 ( 예 : 구조 분석 ) 에 부적합하 다 .
Ax = b
에서 A 가 고정되어 있고 b 만 변하는 경우 , 가우스 - 조던 등의 방법은 일일이 새롭게 방정식을 풀어야 하는 번거로움이 있다 .행렬의 삼각 분해법을 사용하여 1) 계산량을 줄이고 ,
2) b 만 변하는 경우에 벡터 x 를 쉽게 구할 수 있다 .
Page 4
행렬의 삼각 분해란 ?
LU Decomposition & Simultaneous Equation
행렬 A 를 다음 관계가 성립하는 L 과 U 의 두 행렬로 분해한다 .
A LU
여기에서 ,
L
은 하삼각 행렬 (lower triangular matrix) 이고 ,U
는 상삼각 행렬 (upper triangular matrix) 이다 .11
21 22
31 32 33
1 2 3
0 0 0
0 0
0
n n n nn
l
l l
l l l
l l l l
L
12 13 1
23 2
3
1
0 1
0 0 1
0 0 0 1
n n n
u u u
u u
u
U
행렬 L 과 U 는 다음과 같은 ( 삼각 행렬 ) 구조를 가진다 .
행렬 L 과 U 의 계산 (1/5)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
행렬 L 의 첫 번째 열의 원소 값 구하기
결과적으로 , 행렬 L 의 첫 번째 열의 원소는 행렬 A 의 첫 번째 열의 원 소와 동일한 값을 가진다 .
11 21 22 31 32 33
0 0 0
0 0
0 l
l l
l l l
L
12 13 1
23 2
3
1 0 1
0 0 1
n n n
u u u
u u
u
U
11 11 12 13 1
21 21 22 23 2
31 31 32 33 3
1 1 2 3
n n n
n n n n nn
l a a a a
l a a a a
l a a a a
l a a a a
LU A
1 = 1 , 1
i i
l a i n
Page 6
행렬 L 과 U 의 계산 (2/5)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
행렬 U 의 첫 번째 행의 원소 값 구하기
11 21 22 31 32 33
1 2 3
0 0 0
0 0
0
n n n nn
l
l l
l l l
l l l l
L
12 13 1
23 2
3
1 0 1
0 0 1
0 0 0 1
n n n
u u u
u u
u
U
11 12 11 13 11 1 11 12 13 1
21 22 23 2
31 32 33 3
1 2 3
n n
n n
n n n nn
l u l u l u a a a a
a a a a
a a a a
a a a a
LU A
1 1
1 11 11
= j j , 2
j
a a
u j n
l a
행렬 L 과 U 의 계산 (3/5)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
행렬 L 의 두 번째 열의 원소 값 구하기
11 21 22 31 32 33
0 0 0
0 0
0 l
l l
l l l
L
12 13 1
23 2
3
1 0 1
0 0 1
n n n
u u u
u u
u
U
11 12 11 12 13 1
21 12 22 21 22 23 2
31 12 32 31 32 33 3
1 12 2 1 2 3
n n n
n n n n n nn
l u a a a a
l u l a a a a
l u l a a a a
l u l a a a a
LU A
2 = 2 1 12 , 2
i i i
l a l u i n
Page 8
행렬 L 과 U 의 계산 (4/5)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
행렬 U 의 두 번째 행의 원소 값 구하기
11 21 22 31 32 33
1 2 3
0 0 0
0 0
0
n n n nn
l
l l
l l l
l l l l
L
12 13 1
23 2
3
1 0 1
0 0 1
0 0 0 1
n n n
u u u
u u
u
U
11 12 13 1
21 13 22 23 21 1 22 2 21 22 23 2
31 32 33 3
1 2 3
n
n n n
n
n n n nn
a a a a
l u l u l u l u a a a a
a a a a
a a a a
LU A
2 21 1 2
22
= j j , 3
j
a l u
u j n
l
행렬 L 과 U 의 계산 (5/5)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
앞서의 과정을 반복하면 , 결국 다음 식을 얻을 수 있다 .
1 1
1
1 11
1
1
1
1
1
2
2 ,
1 2 ,
i i
j j
j
ij ij ik kj
k
i
ij ij ik kj
ii k
l a i n
u a j n
a
l a l u j n j i n
u a l u i n i j n
l
포함된다고
할 수 있음
Page 10
삼각 분해 예제 (1/4)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
다음 행렬 A 를 삼각 행렬 L 과 U 로 분해하라 .
11 12 13 14
21 22 23 24
31 32 33 34
41 42 43 44
1 2 4 1 0 0 0 1
2 7 14 4 0 0 0 1
1 4 9 6 0 0 0 1
4 10 17 5 0 0 0 1
l u u u
l l u u
l l l u
l l l l
A LU
먼저 , li1 과 u1j 를 구한다 .
11 1, 21 2, 31 1, 41 4 l l l l
12 2, 13 4, 14 1
u u u
1 1
1 1
11
i i
j j
l a
u a
a
삼각 분해 예제 (2/4)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
다음으로 , li2 과 u2j 를 구한다 .
22 22 21 12
32 32 31 12
42 42 41 12
7 (2)(2) 3 4 (1)(2) 2 10 (4)(2) 2
l a l u
l a l u
l a l u
23 23 21 13
22
24 24 21 14
22
1 1
14 (2)(4) 2 3
1 1
4 (2)( 1) 2 3
u a l u
l
u a l u
l
1
1
1
1
1
j
ij ij ik kj
k
i
ij ij ik kj
ii k
l a l u
u a l u
l
Page 12
삼각 분해 예제 (3/4)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
그리고 , li3 과 u3j 를 구한다 .
33 33 31 13 32 23
43 43 41 13 42 23
9 4 4 1
17 16 4 3
l a l u l u
l a l u l u
34 34 31 14 32 24
33
1 3
u a l u l u
l 1
1
1
1
1
j
ij ij ik kj
k
i
ij ij ik kj
ii k
l a l u
u a l u
l
마지막으로 , li4 를 구한다 .
44 44 41 14 42 24 43 34 4
l a l u l u l u
삼각 분해 예제 (4/4)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
결국 , A 를 삼각 분해한 L 과 U 는 다음과 같이 구할 수 있다 .
1 0 0 0 1 2 4 1
2 3 0 0 0 1 2 2
1 2 1 0 , 0 0 1 3
4 2 3 4 0 0 0 1
L U
결국 , L 과 U 의 곱 LU 를 구하면 이는 A 와 같음을 알 수 있다 .
1 0 0 0 1 2 4 1 1 2 4 1
2 3 0 0 0 1 2 2 2 7 14 4
1 2 1 0 0 0 1 3 1 4 9 6
4 2 3 4 0 0 0 1 4 10 17 5
LU A
Page 14
삼각 분해와 행렬식 관계
LU Decomposition & Simultaneous Equation
행렬식의 성질에 따라 A, L, U 사이에 다음 식이 성립한다 . ( 성질 9 참 조 )
A L U
삼각 행렬 L 의 행렬식은 그 대각 원소들의 곱과 같다 ( 성질 8 참조 ).
따라서 , A 의 행렬식은 다음과 같이 구할 수 있다 .
11 22 33 nn 1 1 1 11 22 33 nn
l l l l l l l l
A L U
Observation: A 가 정칙행렬이면 , L 의 대각 원소들 중에는 0 이 존재하지 않는다 .
행렬의 삼각 분해 - 알고리즘
LU Decomposition & Simultaneous Equation
procedure LUmatrices(a
ij: real numbers, n: integer) { [a
ij] is an nxn matrix. (1 i,j n)}
{ n is # of columns(= # of rows).}
Initialize every l
ijin [l
ij] and every u
ijin [u
ij] to 0;
for m := 1 to n j := m;
for i := j to n l
ij:=
end i := m;
for j := i to n u
ij:=
end end
return [l
ij] and [u
ij];
1
1 ;
j
ij k ik kj
a l u
1 1
1
ij ik ik kj;
ii
a l u
l
1
1
1
1
1
j
ij ij ik kj
k
i
ij ij ik kj
ii k
l a l u
u a l u
l
Page 16
LU Decomposition & Simultaneous Equation
행렬의 삼각 분해 – 프로그램 (1/3)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
행렬의 삼각 분해 – 프로그램 (2/3)
1
1
1 1
1
j
ij ij ik kj
k i
ij ij ik kj
ii k
l a l u
u a l u
l
Page 18
LU Decomposition & Simultaneous Equation
행렬의 삼각 분해 – 프로그램 (3/3)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
행렬의 삼각 분해 – 실행 결과 I (1/2)
사용한 행렬
1 2 4 1
2 7 14 4
1 4 9 6
4 10 17 5
입력 파일 구성
Page 20
LU Decomposition & Simultaneous Equation
행렬의 삼각 분해 – 실행 결과 I (2/2)
프로그램 실행 결과 ( 교재 p. 153 참조 )
LU Decomposition & Simultaneous Equation
행렬의 삼각 분해 – 실행 결과 II (1/2)
사용한 행렬
1 1 1 1
2 1 1 1
4 1 1 1
2 1 1 1
입력 파일 구성
Page 22
LU Decomposition & Simultaneous Equation
행렬의 삼각 분해 – 실행 결과 II (2/2)
프로그램 실행 결과 ( 교재 p. 161 참조 )
We are now …
행렬의 개요
행렬과 선형 연립 방정식의 관계
행렬의 기본 연산과 이를 이용한 선형 연립 방정식 풀이 행렬의 삼각 분해와 이를 이용한 선형 연립 방정식 풀이
행렬의 삼각 분해
삼각 분해를 사용한 선형 연립 방정식 풀이
삼각 분해를 사용한 역행렬 구하기
LU Decomposition & Simultaneous Equation
Page 24
삼각 행렬을 이용한 방정식 풀이 – 개념 (1/6)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
행렬의 삼각 분해를 이용 ?
원래 방정식을 두 개의 다른 방정식으로 나누어 푸는 방식
방정식의 개수는 많아지나 , 푸는 방식은 더욱 간단해짐
삼각 분해를 이용한 방정식 풀이 – 개념 (2/6)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
( 원래 ) 연립 방정식을 행렬 형태로 나타내면 다음과 같다 .
Ax b
행렬 A 를 L 과 U 로 삼각 분해한다 .
LUx b
상기 식은 다음 두 식을 합친 것으로 나타낼 수 있다 .
(1)
(2) ( )
Ly b
Ux y y Ux
Page 26
삼각 분해를 이용한 방정식 풀이 – 개념 (3/6)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
첫 번째 식을 살펴보면 다음과 같다 .
상기 식은 전진 소거법 (forward substitution) 을 사용하여 앞에서부터
풀어보면 다음의 결과를 얻을 수 있다 .
11 1 1
21 22 2 2
31 32 33 3 3
1 2 3
0 0 0
0 0
0
n n n nn n n
l y b
l l y b
l l l y b
l l l l y b
Ly =b
1 1
11
2 2 21 1
22
3 3 31 1 32 2
33
1 1 2 2 , 1 1
1
1
1
n n n n n n n
nn
y b l
y b l y
l
y b l y l y
l
y b l y l y l y
l
삼각 분해를 이용한 방정식 풀이 – 개념 (4/6)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
결국 , 행렬 y 는 L 과 b 의 원소 값을 사용하여 다음과 같이 구할 수 있 다 .
1 1
1 i , 1
i i ij j
ii j
y b l y i n
l
행렬 y 를 구했으니 , y 와 U 를 사용하여 , 원하는 행렬 x 를 구할 수 있 다 .
Page 28
삼각 분해를 이용한 방정식 풀이 – 개념 (5/6)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
두 번째 식을 살펴보면 다음과 같다 .
상기 식은 역진 대입법
(backward substitution) 을 사용하여 앞에서부터
풀어보면 다음의 결과를 얻을 수 있다 .
12 13 1 1 1
23 2 2 2
1, 1 1
1
0 1
0 0 1
0 0 1
n n
n n n n
n n
u u u x y
u u x y
u x y
x y
Ux=y
1 1 1,
1 1 1,2 2 1,3 3 1
n n
n n n n n
n n
x y
x y u x
x y u x u x u x
삼각 분해를 이용한 방정식 풀이 – 개념 (6/6)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
최종적으로 , 행렬 x 는 행렬 U 와 y 의 원소 값을 사용하여 다음과 같이 구할 수 있다 .
1
, 1
n
i i ij j
j i
x y u x n i
Page 30
LU Decomposition & Simultaneous Equation
다음 선형 연립 방정식을 행렬의 삼각 분해를 이용해 해결하자 .
삼각 분해를 이용한 방정식 풀이 – 예제 (1/2)
1 2 3 4
1 2 3 4
1 2 3 4
1 2 3 4
1
2 6
4 0
2 2
x x x x x x x x x x x x x x x x
행렬 형식으로 나타내면 다음과 같다 .
1 2 3 4
1 1 1 1 1
2 1 1 1 6
4 1 1 1 0
2 1 1 1 2
x x x x
LU Decomposition & Simultaneous Equation
( 첫 번째 식 사용 ) 행렬 L 을 사용하여 행렬 y 를 구하면 다음과 같다 .
삼각 분해를 이용한 방정식 풀이 – 예제 (2/2)
( 두 번째 식 사용 ) 행렬 U 를 사용하여 행렬 x 를 구하면 다음과 같다 .
1 2 3 4
1 0 0 0 1 1
2 1 0 0 6 8
4 5 12 0 0 3
2 3 8 2 2 2
y y y y
y
1 2 3 4
1 1 1 1 1 1
0 1 3 3 8 1
0 0 1 1 3 1
0 0 0 1 2 2
x x x x
x
Page 32
LU Decomposition & Simultaneous Equation
삼각 분해를 이용한 방정식 풀이 – 알고리즘
procedure LUequation(a
ij, b
i: real numbers, n: integer) { [a
ij] is an nxn matrix for coefficients. (1 i,j n)}
{ [b
i] is an nx1 matrix for results. (1 i n)}
{ n is # of columns(= # of rows).}
[l
ij], [u
ij] := LUmatrices(a
ij, n); // get matrices L and U for i := 1 to n
y
i:=
for i := n to 1 x
i:=
return [x
i];
1
1
1
i i ij j;
ii j
b l y
l
1 n
;
i ij j
j i
y u x
1 1
1
i, 1
i i ij j
ii j
y b l y i n
l
1
, 1
n
i i ij j
j i
x y u x n i
LU Decomposition & Simultaneous Equation
삼각 분해를 이용한 방정식 풀이 – 프로그램 (1/5)
Page 34
LU Decomposition & Simultaneous Equation
삼각 분해를 이용한 방정식 풀이 – 프로그램 (2/5)
1 1
1
i, 1
i i ij j
ii j
y b l y i n
l
1
, 1
n
i i ij j
j i
x y u x n i
LU Decomposition & Simultaneous Equation
삼각 분해를 이용한 방정식 풀이 – 프로그램 (3/5)
Page 36
LU Decomposition & Simultaneous Equation
삼각 분해를 이용한 방정식 풀이 – 프로그램 (4/5)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
삼각 분해를 이용한 방정식 풀이 – 프로그램 (5/5)
Page 38
LU Decomposition & Simultaneous Equation
삼각 분해를 이용한 방정식 풀이 – 실행 결과 I (1/2)
사용한 선형 연립 방정식
입력 파일 구성
1 2 3 4
1 2 3 4
1 2 3 4
1 2 3 4
2 4 10
2 7 14 4 26
4 9 6 13
4 10 17 5 43
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
LU Decomposition & Simultaneous Equation
삼각 분해를 이용한 방정식 풀이 – 실행 결과 I (2/2)
역행렬 이용
Page 40
LU Decomposition & Simultaneous Equation
삼각 분해를 이용한 방정식 풀이 – 실행 결과 II (1/2)
사용한 선형 연립 방정식
입력 파일 구성
1 2 3 4 5
1 3 4 5
2 3 4 5
1 2 3 5
1 2 3 4 5
2 3 7
2 2
2 5
3 4 5 6
3
x x x x x
x x x x
x x x x
x x x x
x x x x x
LU Decomposition & Simultaneous Equation
삼각 분해를 이용한 방정식 풀이 – 실행 결과 II (2/2)
역행렬 이용
Page 42
We are now …
행렬의 개요
행렬과 선형 연립 방정식의 관계
행렬의 기본 연산과 이를 이용한 선형 연립 방정식 풀이 행렬의 삼각 분해와 이를 이용한 선형 연립 방정식 풀이
행렬의 삼각 분해
삼각 분해를 사용한 선형 연립 방정식 풀이
삼각 분해를 사용한 역행렬 구하기
LU Decomposition & Simultaneous Equation
삼각 분해를 이용한 역행렬 구하기 – 개념 (1/6)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
행렬의 삼각 분해 방법을 역행렬을 구하는데도 활용할 수 있다 .
원래의 행렬을 두 개의 삼각 행렬로 나눈다 .
두 개 행렬의 역행렬을 먼저 구한다 .
두 행렬의 역행렬을 사용하여 원래 행렬의 역행렬을 구한다 .
A LU
A 1 LU 1 U L 1 1
( 이미 알려진 바에 따르면 )
상삼각 (upper triangular) 행렬의 역행렬은 역시 상삼각 행렬이고 , 하삼각 (lower triangular) 행렬의 역행렬은 역시 하삼각 행렬이다 .
Page 44
삼각 분해를 이용한 역행렬 구하기 – 개념 (2/6)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
먼저 하삼각 행렬 L 의 역행렬을 구하기 위해 , 이 행렬을 Z 라 하면 다음 관계가 만족한다 .
LZ I
11 11
21 22 21 22
31 32 33 31 32 33
1 2 3 1 2 3
0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
0 0 0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 1 0
0 0 0 1
n n n nn n n n nn
l z
l l z z
l l l z z z
l l l l z z z z
삼각 분해를 이용한 역행렬 구하기 – 개념 (3/6)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
행렬 L 의 모든 행과 행렬 Z 의 첫 번째 열을 곱하여 다음 식을 얻는다 .
11 11 21 11 22 21 31 11 32 21 33 31
1 11 2 21 3 31 1
1 0 0
n n n nn n
0
l z l z l z l z l z l z
l z l z l z l z
11 11
21 22 21 22
31 32 33 31 32 33
1 2 3 1 2 3
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0
0 0
n n n nn n n n nn
l z
l l z z
l l l z z z
l l l l z z z z
상기 식에서 행렬 Z 의 첫 번째 열의 원소를 다음 ( 왼편 ) 과 같이 구할 수 있
다 .
11 11
21 21 11
22
31 31 11 32 21
33
1
1 1
1 1
1
1
nn nk k
z l
z l z
l
z l z l z
l
z l z
l
Page 46
삼각 분해를 이용한 역행렬 구하기 – 개념 (4/6)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
행렬 L 의 모든 행과 행렬 Z 의 두 번째 열을 곱하여 다음 식을 얻는다 .
22 22 32 22 33 32
2 22 3 32 2
1 0
n n nn n
0l z l z l z
l z l z l z
11 11
21 22 21 22
31 32 33 31 32 33
1 2 3 1 2 3
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0
0 0
n n n nn n n n nn
l z
l l z z
l l l z z z
l l l l z z z z
상기 식에서 행렬 Z 의 두 번째 열의 원소를 다음 ( 왼편 ) 과 같이 구할 수 있 다 .
22
22
32 32 22
33
1
2 2
2
1 1
1 n
n nk k
nn k
z l
z l z
l
z l z
l
삼각 분해를 이용한 역행렬 구하기 – 개념 (5/6)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
이를 반복하여 일반화 하면 , 행렬 Z 의 원소를 다음과 같이 구할 수 있
다 .
1
1 1
1 1 1, 1
0
ii
ii i
ij ik kj
ii k j ij
z i n
l
z l z j n j i n
l
z i j
Page 48
삼각 분해를 이용한 역행렬 구하기 – 개념 (6/6)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
다음으로 , 상삼각 행렬도 유사한 방법으로 구할 수 있다 . 즉 , 상삼각 행렬을 V 라 하면 다음 관계가 만족한다 .
VU I
11 12 13 1 12 13 1
22 23 2 23 2
33 3 3
1 1 0 0 0
0 0 1 0 1 0 0
0 0 0 0 1 0 0 1 0
0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1
n n
n n
n n
nn
v v v v u u u
v v v u u
v v u
v
앞서의 행렬 Z 를 구한 것과 비슷하게 계산하며 , 다음과 같이 행렬 V 의 원소들을 구할 수 있다 .
1
1 1
1 1, 1
0
ii
j
ij ik kj
k i ij
v i n
v v u i n i j n
z i j
교재 p. 168 의 vij 를 구하는 식에 오류
(u v, index 잘못 )
삼각 분해를 이용한 역행렬 구하기 – 예제 (1/2)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
다음 행렬 A 의 역행렬을 삼각 분해를 사용해 구해보자 .
A
1 2 4 1
2 7 14 4
1 4 9 6
4 10 17 5
행렬 A 를 삼각 분해하면 다음 두 행렬 L 과 U 를 구할 수 있다 .
1 0 0 0 1 2 4 1
2 3 0 0 0 1 2 2
1 2 1 0 , 0 0 1 3
4 2 3 4 0 0 0 1
L U
1
1 1
1 1 1, 1
0
ii ii
i
ij ik kj
ii k j ij
z i n
l
z l z j n j i n
l
z i j
1
1 1
1 1, 1
0
ii j
ij ik kj
k i ij
v i n
v v u i n i j n
z i j
Page 50
삼각 분해를 이용한 역행렬 구하기 – 예제 (2/2)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
앞서 구한 식을 사용하여 , 행렬 L 과 U 의 역행렬을 구하면 다음과 같 다 .
행렬 L-1 와 U-1 를 곱하여 , 행렬 A 의 역행렬을 구한 다 .
-1 -1
L U
1 0 0 0
2 1 0 0 1 2 0 5
3 3 0 1 2 4
1 2 1 0 , 0 0 1 3
3 3
0 0 0 1
5 2 3 1
12 3 4 4
-1 -1 -1
A =U L
1 15 5
4 4 4 4
3 1 1 1
19 4 5 3 12 3 4 4
5 2 3 1
12 3 4 4
삼각 분해를 이용한 역행렬 구하기 – 알고리즘
LU Decomposition & Simultaneous Equation
procedure LUinverse(a
ij: real numbers, n: integer) { [a
ij] is an nxn matrix for coefficients. (1 i,j n)}
{ n is # of columns(= # of rows).}
[l
ij], [u
ij] := LUmatrices(a
ij, n); // get matrices L and U Set z
ijand v
ijto 0 for every i and j;
for j := 1 to n z
jj:= 1/l
jj; for i := j+1 to n
z
ij:=
for i := 1 to n v
ii:= 1
for j := i+1 to n v
ij:=
1 i 1
ik kj ii k j
l l z
1 j
ik kj k i
v u
1
1 1
1 1 1, 1
0
ii ii
i
ij ik kj
ii k j ij
z i n
l
z l z j n j i n
l
z i j
1
1 1
1 1, 1
0
ii
j
ij ik kj
k i ij
v i n
v v u i n i j n
z i j
Page 52
삼각 분해를 이용한 역행렬 구하기 – 프로그램 (1/5)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
삼각 분해를 이용한 역행렬 구하기 – 프로그램 (2/5)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
1
1 1
1 1 1, 1
0
ii ii
i
ij ik kj
ii k j ij
z i n
l
z l z j n j i n
l
z i j
1
1 1
1 1, 1
0
ii
j
ij ik kj
k i ij
v i n
v v u i n i j n
z i j
Page 54
삼각 분해를 이용한 역행렬 구하기 – 프로그램 (3/5)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
삼각 분해를 이용한 역행렬 구하기 – 프로그램 (4/5)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
Page 56
삼각 분해를 이용한 역행렬 구하기 – 프로그램 (5/5)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
삼각 분해를 이용한 역행렬 구하기 – 실행 결과 I (1/2)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
사용한 행렬 ( 교재 p. 174 와 비교 )
1 2 4 1
2 7 14 4
1 4 9 6
4 10 17 5
입력 파일 구성
Page 58
삼각 분해를 이용한 역행렬 구하기 – 실행 결과 I (2/2)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
실행 결과
기본 연산 사용
삼각 분해를 이용한 역행렬 구하기 – 실행 결과 II (1/2)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
사용한 행렬
2 2 1
1 0 4
3 1 3
입력 파일 구성
Page 60
삼각 분해를 이용한 역행렬 구하기 – 실행 결과 II (2/2)
LU Decomposition & Simultaneous Equation
실행 결과
기본 연산 사용
Homework #3
LU Decomposition & Simultaneous Equation