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w_shu_yang

新虫 (初入文坛)

[交流] 求助:关于伪逆矩阵的问题已有1人参与

各位大神请帮我解惑
问题是关于电阻网络的,我把问题简化一下:一共有4个点(a,b,c,d),4个点上加载的电压值分别为(1,2,3,4),它们之间具体拓扑可以利用一种矩阵"laplacian矩阵"表示。模型可以这样表示 i=L*v (这里i代表电流,L代表电阻网络的laplacian矩阵,v代表电压)
我遇到问题是根据具体的电阻网络算出
L=
     2    -1     0    -1
    -1     2    -1     0
     0    -1     2    -1
    -1     0    -1     2
之前已给出 v=[1,2,3,4]'
利用 i=L*v 算出 i= [-4,0,0,4]  ,这个结果是符合具体拓扑物理模型的。

问题来了!!!
如果是反向运算,即给出电流来算电压,那么就应该是 v=L^(-1) * i  ,可惜这里的L并不可逆  rank(L)=3
有一个耶鲁大学的教授指出用伪逆矩阵计算,并确切给出这样的公式 v = LL * i (这里我用LL表示伪逆矩阵)
我算出
LL=
    0.3125   -0.0625   -0.1875   -0.0625
   -0.0625    0.3125   -0.0625   -0.1875
   -0.1875   -0.0625    0.3125   -0.0625
   -0.0625   -0.1875   -0.0625    0.3125

但是将LL和i代入,v = LL * i =[-1.5, -0.5 ,0.5 , 1.5]  (这里的i=[-4,0,0,-4]) 电压v并不等于[1,2,3,4]。 即利用伪逆矩阵LL 得回到v和物理模型不符。
因为没有学过伪逆矩阵,简单看了一下,伪逆矩阵多用于不是n*n的情况。像我这样n*n的情况似乎伪逆矩阵也得不到逆的效果啊。
是我哪里算错了?
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狐途难得

新虫 (小有名气)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
竟然刷出来这么早的问题。这个问题的关键在于L是奇异的,给定i,存在多个v符合这个方程,伪逆给出的解只是其中一种特殊情况。

发自小木虫Android客户端
2楼2017-12-17 20:37:25
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