Structured Matrix Based Methods for Approximate Polynomial GCD (eBook)

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2012 | 2011
250 Seiten
Edizioni della Normale (Verlag)
978-88-7642-381-9 (ISBN)

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Structured Matrix Based Methods for Approximate Polynomial GCD - Paola Boito
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Defining and computing a greatest common divisor of two polynomials with inexact coefficients is a classical problem in symbolic-numeric computation. The first part of this book reviews the main results that have been proposed so far in the literature. As usual with polynomial computations, the polynomial GCD problem can be expressed in matrix form: the second part of the book focuses on this point of view and analyses the structure of the relevant matrices, such as Toeplitz, Toepliz-block and displacement structures. New algorithms for the computation of approximate polynomial GCD are presented, along with extensive numerical tests. The use of matrix structure allows, in particular, to lower the asymptotic computational cost from cubic to quadratic order with respect to polynomial degree.
Defining and computing a greatest common divisor of two polynomials with inexact coefficients is a classical problem in symbolic-numeric computation. The first part of this book reviews the main results that have been proposed so far in the literature. As usual with polynomial computations, the polynomial GCD problem can be expressed in matrix form: the second part of the book focuses on this point of view and analyses the structure of the relevant matrices, such as Toeplitz, Toepliz-block and displacement structures. New algorithms for the computation of approximate polynomial GCD are presented, along with extensive numerical tests. The use of matrix structure allows, in particular, to lower the asymptotic computational cost from cubic to quadratic order with respect to polynomial degree.

i. Introduction.- ii. Notation.- 1. Approximate polynomial GCD.- 2. Structured and resultant matrices.- 3. The Euclidean algorithm.- 4. Matrix factorization and approximate GCDs.- 5. Optimization approach.- 6. New factorization-based methods.- 7. A fast GCD algorithm.- 8. Numerical tests.- 9. Generalizations and further work.- 10. Appendix A: Distances and norms.- 11. Appendix B: Special matrices.- 12.Bibliography.- 13. Index.

Erscheint lt. Verlag 13.3.2012
Reihe/Serie Publications of the Scuola Normale Superiore
Publications of the Scuola Normale Superiore
Theses (Scuola Normale Superiore)
Theses (Scuola Normale Superiore)
Zusatzinfo 250 p.
Verlagsort Pisa
Sprache englisch
Themenwelt Mathematik / Informatik Mathematik Algebra
Technik
Schlagworte displacement structured matrices • polynomial computation • structured numerical linear algebra
ISBN-10 88-7642-381-8 / 8876423818
ISBN-13 978-88-7642-381-9 / 9788876423819
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