エルミート標準形とは? わかりやすく解説

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エルミート標準形

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2018/10/09 07:03 UTC 版)

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数学線型代数学におけるエルミート標準形(エルミートひょうじゅんけい、: Hermite normal form)とは、整数全体 Z についての行列行階段形と同様の概念である。

非特異正方行列

成分が整数であるような非特異正方行列 M = (mij) がエルミート標準形(Hermite normal form, HNF)であるとは、次を満たすときを言う:

  • M上三角行列である[1]
  • 対角成分 mii が正である。
  • i > j に対し、mii > mji ≥ 0 が成立する。すなわち、ある列において、その対角成分よりも上に位置する成分は非負であり、その対角成分よりも小さい。

一般的な行列

より一般的に、成分が整数であるような m×n 行列がエルミート標準形(HNF)であるとは、

  • 0 ≤ rn を満たすような r、および
  • 単調増加関数 f: [r + 1, n] → [1, m]

が存在し、M のはじめの r 列がゼロで、r + 1 ≤ jn に対し

  • mf(j)j > 0。
  • i > f(j) のときは、mij = 0。
  • k < f(j) のときは、mf(j)j > mkj ≥ 0。

が成立することを言う。

エルミート標準形の一意性

成分が整数であるような m×n 行列 A が任意に与えられたとき、

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