Peatüki
algus: Pseudo-pöördmaatriks
Eelmine: Pseudo-pöördmaatriks
Järgmine: Pseudo-pöördmaatriks
ja optimaalne lahend
Vaatleme lineaarse võrrandisüsteemi
lahendamist vähimruutude meetodil, juhul, kui ei ole
täidetud Kronecker-Capelli teoreemi tingimus, st süsteem ei ole
lahenduv tavalises mõttes.
Näide 4.1.1. Olgu süsteemiks
kus
ja rank(A)=2. Olgu
vektori
ristprojektsioon ruumile
Kuna vektor rank(A)=2, siis süsteem
on üheselt lahenduv. Arvestades, et
saame, et
ja
ehk
Süsteemi (2) maatriks ATA on regulaarne,
sest rank(A)=2. Järelikult on süsteem (2) esitatud
tingimustel üheselt lahenduv ja
Hälbe
normi ruudu
minimiseerimisel ( )
jõuame sama süsteemini (2) ja järelikult
ka valemiga (3) määratava lahendini
,
võrrandi (1) lahendini
vähimruutude mõttes.
Näites 4.1.1 esitatud mõttekäik on realiseeritav ka üldisemal juhul.
Definitsioon 4.1.1. Kui
siis süsteemi (2) nimetatakse süsteemi (1)
normaalvõrrandite süsteemiks.
Lause 4.1.1. Kui
ja
siis süsteemi (1) normaalvõrrandite süsteem
(2) on üheselt lahenduv ja süsteemi (1)
lahend vähimruutude mõttes
avaldub kujul (3).
Näide 4.1.2.* Lahendame vähimruutude
mõttes võrrandisüsteemi
Moodustame normaalvõrrandite süsteemi
Seega
Kui
ja
ja rank(A)<n , siis normaalvõrrandite süsteemil
(2) on lõpmata palju lahendeid, mis kõik
avalduvad kujul
kusjuures
ja
Nende lahendite
hulgast otsime vähima normiga, nn optimaalset lahendit
Vektorite
ja
ortogonaalsusest
järeldub, et
Kuna tingimusest
järeldub, et
siis
ja
on võrrandi
optimaalseks lahendiks
.
Seega,