XLPack 7.0
XLPack 数値計算ライブラリ (Excel VBA) リファレンスマニュアル
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一致する文字列を見つけられません

◆ Dpbsv()

Sub Dpbsv ( Uplo As  String,
N As  Long,
Kd As  Long,
Ab() As  Double,
B() As  Double,
Info As  Long,
Optional Nrhs As  Long = 1 
)

(シンプルドライバ) 連立一次方程式 AX = B の解 (正定値対称帯行列)

目的
本ルーチンは次の連立一次方程式を解く.
A * X = B
ここで, Aはn×n正定値対称帯行列, また, XおよびBはn×nrhs行列である.

まず, コレスキー分解によりAを次のように分解する.
A = U^T*U (Uplo = "U"の場合)
A = L*L^T (Uplo = "L"の場合)
ここで, UはAと同じ上帯幅の上三角行列, LはAと同じ下帯幅の下三角行列である. 次に, 分解されたAを用いて連立一次方程式 A * X = B の解を求める.
引数
[in]Uplo= "U": Aの上三角部分を格納.
= "L": Aの下三角部分を格納.
[in]N連立方程式の数, すなわち, 行列Aの行および列数. (N >= 0) (N = 0 の場合, 処理を行わずに戻る)
[in]Kd行列Aの上帯幅(Uplo = "U"の場合)あるいは下帯幅(Uplo = "L"の場合). (Kd >= 0)
[in,out]Ab()配列 Ab(LAb1 - 1, LAb2 - 1) (LAb1 >= Kd + 1, LAb2 >= N)
[in] Kd+1×N対称帯行列形式のN×N対称帯行列 A. Uploに従って上または下三角部分を格納. 詳細は下記を参照のこと.
[out] Info = 0の場合, 帯行列Aのコレスキー分解 A = U^T*U または A = L*L^T の三角行列UまたはLをAと同様の形式で格納.
[in,out]B()配列 B(LB1 - 1, LB2 - 1) (LB1 >= max(1, N), LB2 >= Nrhs) (2次元配列) または B(LB - 1) (LB >= max(1, N), Nrhs = 1) (1次元配列)
[in] N×Nrhs右辺行列 B.
[out] Info = 0 の場合, N×Nrhs解行列 X.
[out]Info= 0: 正常終了.
= -1: パラメータ Uplo の誤り. (Uplo <> "U"および"L")
= -2: パラメータ N の誤り. (N < 0)
= -3: パラメータ Kd の誤り. (Kd < 0)
= -4: パラメータ Ab() の誤り.
= -5: パラメータ B() の誤り.
= -7: パラメータ Nrhs の誤り. (nrhs < 0)
= i > 0: Aのi×i首座小行列が正定値でないため分解を完了できなかった. また, 解は計算されなかった.
[in]Nrhs(省略可)
右辺の数, すなわち, 行列Bの列数. (Nrhs >= 0) (Nrhs = 0 の場合, 処理を行わずに戻る) (省略時 = 1)
詳細
次の例は, n = 6, kd = 2, Uplo = "U" の場合の対称帯行列形式を表す.
入力:

   *    *   a13  a24  a35  a46
   *   a12  a23  a34  a45  a56
  a11  a22  a33  a44  a55  a66

出力:

   *    *   u13  u24  u35  u46
   *   u12  u23  u34  u45  u56
  u11  u22  u33  u44  u55  u66
同様に uplo = "L" の場合, Aの形式は次のようになる.
入力:

  a11  a22  a33  a44  a55  a66
  a21  a32  a43  a54  a65   *
  a31  a42  a53  a64   *    *

出力:

  l11  l22  l33  l44  l55  l66
  l21  l32  l43  l54  l65   *
  l31  l42  l53  l64   *    *
*で示された配列要素は使用されない.
出典
LAPACK
使用例
連立一次方程式 Ax = B を解き, 同時にAの条件数の逆数の推定値(RCond)を求める. ただし, Aは正定値対称帯行列で
( 0.61 0.79 0 ) ( 0.3034 )
A = ( 0.79 2.23 0.25 ), B = ( 0.8537 )
( 0 0.25 2.87 ) ( 0.8000 )
とする.
Sub Ex_Dpbsv()
Const N As Long = 3, Kd = 1
Dim Ab(Kd, N - 1) As Double, B(N - 1) As Double
Dim ANorm As Double, RCond As Double, Info As Long
Ab(0, 0) = 0.61: Ab(0, 1) = 2.23: Ab(0, 2) = 2.87
Ab(1, 0) = 0.79: Ab(1, 1) = 0.25
B(0) = 0.3034: B(1) = 0.8537: B(2) = 0.8
ANorm = Dlansb("1", "L", N, Kd, Ab())
Call Dpbsv("L", N, Kd, Ab(), B(), Info)
If Info = 0 Then Call Dpbcon("L", N, Kd, Ab(), ANorm, RCond, Info)
Debug.Print "X =", B(0), B(1), B(2)
Debug.Print "RCond =", RCond
Debug.Print "Info =", Info
End Sub
Function Dlansb(Norm As String, Uplo As String, N As Long, K As Long, Ab() As Double, Optional Info As Long) As Double
行列の1ノルム, フロベニウスノルム, 無限ノルム, または, 要素の最大絶対値 (対称帯行列)
Sub Dpbcon(Uplo As String, N As Long, Kd As Long, Ab() As Double, ANorm As Double, RCond As Double, Info As Long)
行列の条件数 (正定値対称帯行列)
Sub Dpbsv(Uplo As String, N As Long, Kd As Long, Ab() As Double, B() As Double, Info As Long, Optional Nrhs As Long=1)
(シンプルドライバ) 連立一次方程式 AX = B の解 (正定値対称帯行列)
実行結果
X = 6.99999999999999E-02 0.33 0.25
RCond = 7.20810157140908E-02
Info = 0