Kronecker积重构卷积核矩阵的图像迭代复原方法

图像复原实际上是反卷积问题,其中的卷积核矩阵属于大尺寸的Toeplitz矩阵。为了降低迭代复原算法的计算复杂度,通过分析该Toeplitz系统的病态性及常见快速求解方法,提出一种基于卷积核矩阵重构的预条件共轭梯度迭代算法。首先根据Toeplitz矩阵可分解为Kronecker积的和的性质,对点扩散函数进行奇异值分解,将各奇异值对应的左右向量构造子Toeplitz矩阵,子矩阵作Kronecker积并加和,从而得到卷积核矩阵的分解式,然后根据Kronecker乘积的性质,将该分解式用于构造预条件算子,最后利用预条件共轭梯度法求解。计算复杂度分析及实验表明该方法有助于加速迭代的收敛并得到稳定结果。     

不可约M-矩阵最小特征值的新算法

我们利用M-矩阵与非负矩阵的关系,给出了求不可约M-矩阵最小特征值的新算法, 该算法具有计算量小,易在计算机上实现的特点,且可以达到实际需要的精度,并给出了收敛性证明．数值实验表明该算法具有可行性和有效性．     

H-矩阵方程组的预条件迭代法

针对系数矩阵A为H-矩阵的线性方程组Ax=b,引入了预条件矩阵I＋S_α~β,通过对系数矩阵施行初等行变换,提出了求解线性方程组Ax=b的一种新的预条件Gauss-Seidel方法.论文中首先证明了若A为H-矩阵,则（I＋S_α~β）A仍然是H-矩阵;其次,以定理的形式给出了新的预条件Gauss-Seidel方法收敛的充分条件,即给出了为保证新的预条件Gauss-Seidel方法收敛时参数所需满足的条件;然后从理论上证明了新的预条件Gauss-Seidel迭代方法较经典的Gauss-Seidel迭代方法收敛速度快,论文中提出的新的预条件Gauss-Seidel迭代方法推广了文[1-2]中提出的预条件方法;最后又通过数值算例说明了新的预条件Gauss-Seidel迭代方法的有效性.     

图卷积网络增强的非负矩阵分解社区发现方法

非负矩阵分解（nonnegative matrix factorization,NMF）因其有效性和易解释性强被广泛应用于社区发现领域。然而,现有大多数基于NMF的社区发现方法都是线性的,无法有效处理复杂网络的非线性特征,从而导致社区发现性能还有待进一步提高。针对该问题,提出了一种图卷积网络（graph convolutional network,GCN）增强的非线性NMF社区发现方法NMFGCN。NMFGCN包含两个主要模块：GCN和NMF,其中GCN用于学习网络节点表示,NMF将节点表示作为输入获得网络的社区表示。此外,提出一个联合优化方法以训练NMFGCN,不仅使得NMFGCN具有非线性特征表示能力,而且可以使得GCN和NMF相互促进并获得更好的社区划分结果。在人工合成网络和真实网络上进行大量实验,结果表明NMFGCN优于目前基于NMF的社区发现方法,从而证明NMFGCN确实可以提高NMF社区发现方法的性能。此外,NMFGCN还优于DeepWalk和LINE常用图表示学习方法。     

广义Nekrasov矩阵的新迭代判别法

广义Nekrasov矩阵作为一类特殊的广义严格对角占优矩阵在科学和工程实际中有着广泛的应用,因此研究这类矩阵的判定问题是非常重要的.给出了判定一个矩阵是否为广义Nekrasov矩阵的两种新的迭代算法,并用数值算例说明了算法的有效性.由于证明了广义Nekrasov矩阵就是广义严格对角占优矩阵,从而也就得到了两种新的判定广义严格对角占优矩阵的迭代算法.     

判定严格α-对角占优矩阵的充要条件

本文给出了几个判定严格α-对角占优矩阵的充要条件,进一步利用矩阵对角占优理论得到了判定非奇H-矩阵的一些充分条件,并用数值算例说明了这些结论的有效性．     

基于广义轮换矩阵的伪随机广义二进制轮换矩阵设计

压缩感知中,测量矩阵在信号的获取和重构过程中起着重要的作用.传统的随机测量矩阵在采样率较高的情况下,能够获得比较好的重构效果,但在低采样率下的重构效果不够理想.确定性测量矩阵自身存在一些限制因素,与随机测量矩阵相比,重构效果有所降低.基于广义轮换矩阵(GR),提出了两种结构随机矩阵:广义二进制轮换矩阵(GBR)和伪随机广义二进制轮换矩阵(PGBR).仿真结果表明,相对于传统的测量矩阵,新的测量矩阵在二维图像重建方面效果较好,所需重构时间相差不大,在较低的采样率下能够获得更加精确的重建.     

关于矩阵指数的PADE逼近新算法

基于广义逆矩阵Pade逼近的特点是在保持逼近阶的前提下,在构造过程中不需要 用到矩阵的乘法运算.利用该结果建立矩阵指数etA的一种新的非线性逼近算法.该方法与原 Pade近似法相比具有明显的优点,即它对奇异矩阵和高阶矩阵是适用的,并且所得到的算法 适合编程上机进行计算.给出的一个计算实例说明了算法的有效性.逼近公式的存在性和唯 一性得到了证明.     

Toeplitz矩阵广义逆的递推算法

研究以奇异的Ｔｏｅｐｌｉｔｚ矩阵ＲＮ为系数矩阵的线性方程组ＲＮＳ＝［ｒ１，ｒ２，…，ｒＮ＋１］Ｔ的递推解法及ＲＮ＋的递推算法。它既能自动识别方程组是相容方程组还是矛盾方程组，还能快速递推计算其最小范数解或最小范效最小二乘解，同时获得ＲＮ＋。     

Petri网的广义笛积运算

文[1]曾给出Petri网的两种合成方法,即Ｐ／Ｔ网的加法和笛积运算。本文再提出几种Ｐ／Ｔ网的广义笛积运算,这几种运算都较好地保持网的结构性质。对此给出实例,显示了它们在Ｐ／Ｔ网的合成与分析中的作用。     

公理化的矩阵半张量积

本文给出矩阵半张量积的一个公理化框架, 它包括矩阵–矩阵半张量积、矩阵–向量半张量积和向量–向量半张量积. 首先, 对目前通用的各类矩阵半张量积的基本性质与应用做一个综述性的回顾. 然后, 介绍一种新近出现的矩阵半张量积, 即保维数矩阵半张量积. 跟普通矩阵乘法一样, 它是多功能的, 即它可同时实现矩阵–矩阵乘积、矩阵–向量乘积和向量–向量乘积这3种功能. 最后, 本文介绍保维数矩阵半张量积的一些代数性质, 包括非方矩阵的Cayley-Hamilton定理, 非方矩阵的特征值、特征向量等.     

Transformations between some special matrices

Special matrices are very useful in signal processing and control systems. This paper studies the transformations and relationships between some special matrices. The conditions that a matrix is similar to a companion matrix are derived. It is proved that a companion matrix is similar to a diagonal matrix or Jordan matrix, and the transformation matrices between them are given. Finally, we apply the similarity transformation and the companion matrix to system identification.     

A note on parallel multisplitting TOR method for H-matrices

In 2001, Chang studied the convergence of parallel multisplitting TOR method for H-matrices [D.W. Chang, The parallel multisplitting TOR(MTOR) method for linear systems, Comput. Math. Appl. 41 (2001), pp. 215–227]. In this paper, we point out some gaps in the proof of Chang's main results solving them. Moreover, we improve some of Chang's convergence results. A numerical example is presented in order to illustrate the improvement of Chang's convergence region.     

A new semi-tensor product of matrices

A new matrix product, called the second semi-tensor product (STP-II) of matrices is proposed. It is similar to the classical semi-tensor product (STP-I). First, its fundamental properties are presented. Then, the equivalence relation caused by STP-II is obtained. Using this equivalence, a quotient space is also obtained. Finally, the vector space structure, the metric and the metric topology, the projection and subspaces, etc. of the quotient space are investigated in detail.     

牛顿—SOR方法的收敛性

本文研究解非线性方程组的牛顿－ＳＯＲ方法，得出若干新的收敛性定理和比较定理，为检验方法的收敛性和选择迭代参数提供了一些新的依据。     

序列运算与序列性质的分析

鉴于密钥流序列的特性，分析序列经过运算后所得新序列的性质，并得出一些结论与证明。     

Simple criteria for generalized diagonally dominant matrices

Abstract

In this paper we provide several new criteria for generalized diagonally dominant matrices (GDDMs) by making use of elements of matrices only, and also propose two corresponding non-parameter algorithms to test GDDMs. Numerical examples for the effectiveness of the methods are presented.     

Topologies on quotient space of matrices via semi‐tensor product

An equivalence of matrices via semi‐tensor product (STP) is proposed. Using this equivalence, the quotient space is obtained. Parallel and sequential arrangements of the natural projection on different shapes of matrices lead to the product topology and quotient topology respectively. Then the Frobenious inner product of matrices is extended to equivalence classes, which produces a metric on the quotient space. This metric leads to a metric topology. A comparison for these three topologies is presented. Some topological properties are revealed.     

有限博弈的矩阵半张量积方法

矩阵半张量积被广泛地应用在有限博弈的研究中,例如:1)演化博弈; 2)势博弈; 3)有限博弈的向量空间分解; 4)基于势博弈的优化与控制; 5)合作博弈等.本文的目的,就是对上述各种应用做一个全面的介绍,包括其原理、主要成果、以及尚待解决的问题.     

New criterion for generalized diagonally dominant matrices and M-matrices

We provide some new sufficient and necessary conditions for identifying generalized (strictly) diagonally dominant matrices and obtain some criteria for judging (nonsingular) M-matrices.