äžè¬åãããSchurããã³Eigenvalueã«ãŒãã³gges
ããã³ggev
$ã¯ãå粟床è€çŽ æ°èŠçŽ ã¿ã€ãã®äžéšã®è¡åA, B
ã«åæããªãå ŽåããããŸãã 以äžã«ããã€ãã®äŸã®ãããªãã¯ã¹ãæçš¿ããŸãã
ãšã©ãŒã®ã¿ã€ãã¯ãJuliaã§ã¯ERROR: LAPACKException(16)
numpy.linalg.LinAlgError: generalized eig algorithm (ggev) did not converge (LAPACK info=16)
ã§ãã ããã¯ã ggev
ãŸãã¯gges
ã«ãŒãã³ã®åæãäžååã§ããããšãæå³ããŸãã
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ã«ããããã§ãã ãžã¥ãªã¢ãšPythonã®äž¡æ¹ã«ã€ããŠãåé¡ã®ããè¡åã®3ã€ã®äŸãåå°ããŸãã åèš6ã€ã®ç°å¢ããã¹ãããŸããã ãã·ã³ãMAãã¯ãmacos BigSurãå®è¡ããŠããIntel(R) Core(TM) i7-8559U CPU @ 2.70GHz
ã§ãã ãã·ã³ãMBãã¯ãDebianãã¹ã¿ãŒãå®è¡ããŠããIntel(R) Xeon(R) CPU X5650 @ 2.67GHz
ã§ãã ç§ã¯3ã€ã®èšèªããã¹ãããŸããïŒïŒ1ïŒ= Python 2.7ããã³ïŒ2ïŒ= Python 3.9ããã³ïŒ3ïŒ= Julia1.5ã çµæã¯æ¬¡ã®ãšããã§ãïŒãåäœããšã¯ããšã©ãŒãçºçããããã¹ãŠã®ã±ãŒã¹ã§çµæã®æ£ç¢ºæ§ããã§ãã¯ããªãã£ãããšãæå³ããŸãïŒ
äŸ1
äŸ2
äŸ3
ãžã¥ãªã¢ã§ãšã©ãŒã«ãªãã³ãŒãã¯
using LinearAlgebra
eigen(A, B) # or schur(A, B)
Pythonã§ãšã©ãŒãçºçããã³ãŒãã¯
import numpy as np
from scipy.linalg import eig
eig(A, b=B)
Pythonã³ãŒã
A1 = np.array([[0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0], [3.7796350217469814, -3.3125635598133054, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 6.418270043493963, -6.625127119626611, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0], [-3.312563559813306, 3.779635021746982, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -6.625127119626612, 6.418270043493964, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 3.7796350217469814, 0.0, 0.0, -3.3125635598133054, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 6.418270043493963, 0.0, 0.0, -6.625127119626611, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0, 3.779635021746982, -3.312563559813306, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 6.418270043493964, -6.625127119626612, 0.0, -1.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0, -3.3125635598133054, 3.7796350217469814, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -6.625127119626611, 6.418270043493963, -1.0, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, -3.312563559813306, 0.0, 0.0, 3.779635021746982, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -6.625127119626612, 0.0, -1.0, 6.418270043493964, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 3.7796350217469814, -3.3125635598133054, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 0.0, 0.0, 6.418270043493963, -6.625127119626611], [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -3.312563559813306, 3.779635021746982, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -6.625127119626612, 6.418270043493964]]) + 0.0j
B1 = np.array([[1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -3.7796350217469814, 3.312563559813306, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 3.3125635598133054, -3.779635021746982, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -3.7796350217469814, 0.0, 0.0, 3.312563559813306, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -3.779635021746982, 3.3125635598133054, 0.0, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 3.312563559813306, -3.7796350217469814, 0.0, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 3.3125635598133054, 0.0, 0.0, -3.779635021746982, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -3.7796350217469814, 3.312563559813306], [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 3.3125635598133054, -3.779635021746982]]) + 0.0j
ãžã¥ãªã¢ã³ãŒã
A1 = ComplexF64[0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0; 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0; 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0; 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0; 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0 0.0 0.0 0.0; 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0 0.0 0.0; 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0 0.0; 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0; 3.7796350217469814 -3.3125635598133054 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 6.418270043493963 -6.625127119626611 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -1.0; -3.312563559813306 3.779635021746982 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -6.625127119626612 6.418270043493964 -1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0; 0.0 0.0 3.7796350217469814 0.0 0.0 -3.3125635598133054 0.0 0.0 0.0 -1.0 6.418270043493963 0.0 0.0 -6.625127119626611 0.0 0.0; 0.0 0.0 0.0 3.779635021746982 -3.312563559813306 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 6.418270043493964 -6.625127119626612 0.0 -1.0 0.0; 0.0 0.0 0.0 -3.3125635598133054 3.7796350217469814 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -6.625127119626611 6.418270043493963 -1.0 0.0 0.0; 0.0 0.0 -3.312563559813306 0.0 0.0 3.779635021746982 0.0 0.0 0.0 0.0 -6.625127119626612 0.0 -1.0 6.418270043493964 0.0 0.0; 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.7796350217469814 -3.3125635598133054 0.0 0.0 0.0 -1.0 0.0 0.0 6.418270043493963 -6.625127119626611; 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -3.312563559813306 3.779635021746982 -1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -6.625127119626612 6.418270043493964]
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Pythonã³ãŒã
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Pythonã³ãŒã
A3 = np.array([[0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0], [ 0.33748484079831426, -0.10323794456968927, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -2.5940303184033713, -0.20647588913937853, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0], [ -0.10323794456968927, 0.3374848407983142, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -0.20647588913937853, -2.5940303184033713, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.33748484079831426, 0.0, 0.0, -0.10323794456968927, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, -2.5940303184033713, 0.0, 0.0, -0.20647588913937853, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.3374848407983142, -0.10323794456968927, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -2.5940303184033713, -0.20647588913937853, 0.0, -1.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, -0.10323794456968927, 0.33748484079831426, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -0.20647588913937853, -2.5940303184033713, -1.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, -0.10323794456968927, 0.0, 0.0, 0.3374848407983142, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -0.20647588913937853, 0.0, -1.0, -2.5940303184033713, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.33748484079831426, -0.10323794456968927, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 0.0, 0.0, -2.5940303184033713, -0.20647588913937853], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -0.10323794456968927, 0.3374848407983142, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -0.20647588913937853, -2.5940303184033713]]) + 0.0j
B3 = np.array([[1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -0.33748484079831426, 0.10323794456968927, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.10323794456968927, -0.3374848407983142, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -0.33748484079831426, 0.0, 0.0, 0.10323794456968927, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -0.3374848407983142, 0.10323794456968927, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.10323794456968927, -0.33748484079831426, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.10323794456968927, 0.0, 0.0, -0.3374848407983142, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -0.33748484079831426, 0.10323794456968927], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.10323794456968927, -0.3374848407983142]]) + 0.0j
ãžã¥ãªã¢ã³ãŒã
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A4 = np.array([[0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0], [ 1.7391668762048442, -1.309613611600033, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 2.150333752409688, -2.619227223200066, 0.0, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ -1.3096136116000332, 1.739166876204844, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -2.6192272232000664, 2.150333752409688, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 1.739166876204844, 0.0, 0.0, -1.3096136116000332, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 2.150333752409688, 0.0, 0.0, -2.6192272232000664, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 1.739166876204844, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.3096136116000332, 0.0, -1.0, 0.0, 0.0, 2.150333752409688, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -2.6192272232000664, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.7391668762048442, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.309613611600033, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 2.150333752409688, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, -2.619227223200066], [ 0.0, 0.0, -1.309613611600033, 0.0, 0.0, 1.7391668762048442, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -2.619227223200066, 0.0, -1.0, 2.150333752409688, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.739166876204844, -1.3096136116000332, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 2.150333752409688, -2.6192272232000664, 0.0, -1.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.309613611600033, 1.7391668762048442, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -2.619227223200066, 2.150333752409688, -1.0, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, -1.309613611600033, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.7391668762048442, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -2.619227223200066, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 2.150333752409688, 0.0], [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.3096136116000332, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.739166876204844, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -2.6192272232000664, 0.0, -1.0, 0.0, 0.0, 2.150333752409688]]) + 0.0j
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http://math.ucdenver.edu/~langou/Diff.html
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