অধ্যায় 20.1

জর্ডান রূপ

Jordan Form

যখন diagonalize হয় না

≈ ৯ মিনিট

সব ম্যাট্রিক্স diagonalize হয় না — কিছু "defective"। Camille Jordan ১৮৭০-এ দেখালেন — যেকোনো matrix-কে "প্রায়" diagonal রূপে আনা যায়।

সমস্যা

Eigenvalue 2 দুবার, eigenvector মাত্র একটি — defective।

Jordan block

Jordan Normal Form

যেকোনো square matrix এভাবে decompose হয়। Diagonalizable হলে সব block size 1।

Generalized eigenvector

Jordan block-এর জন্য আমরা একটি "chain" তৈরি করি: প্রথম ভেক্টর সত্যিকার eigenvector, পরের প্রতিটি আগেরটিকে (A − λI)-এর preimage হিসেবে দেয়:

ফলস্বরূপ (A − λI)^k v_k = 0 — অর্থাৎ v_k হলো generalized eigenvector of rank k, এবং পুরো chain {v_1, …, v_k} একটি k × k Jordan block তৈরি করে।

ব্যবহার

  • Matrix exponential e^{At} — closed form।
  • Linear ODE সমাধান।
  • Control theory — stability।
  • Structural theorem-এর ভিত্তি।

সীমাবদ্ধতা

  • Numerically unstable।
  • Practice-এ Schur decomposition বেশি ব্যবহৃত।
  • ML-এ সরাসরি কম, RNN dynamics বুঝতে কাজে লাগে।

মূল ভাবনা

  • 1.Defective = eigenvector কম।
  • 2.Jordan block = λ on diag, 1 above।
  • 3.A = PJP⁻¹ যেকোনো matrix-এ।
  • 4.Generalized eigenvector chain।

নিজেকে যাচাই করো

প্রশ্নে ক্লিক করে উত্তর দেখো — তবে আগে নিজে চেষ্টা করো।

প্রশ্ন 1Diagonalizable কখন?
উত্তর:n linearly independent eigenvector — সব block size 1।
প্রশ্ন 2Block-এর eigenvalue?
উত্তর:Diagonal-এর λ — multiplicity = block size।
প্রশ্ন 3Numerical সমস্যা কেন?
উত্তর:Perturbation-এ structure ভাঙে।

ইন্টারেক্টিভ কুইজ

মূল ভাবনার উপর দ্রুত যাচাই — সঠিক বিকল্পটি বাছাই করো।

প্রশ্ন 1“জর্ডান রূপ” অধ্যায়ের মূল ভাবনাগুলোর মধ্যে নিচের কোনটি অন্তর্ভুক্ত?
প্রশ্ন 2“জর্ডান রূপ” অধ্যায়ের মূল ভাবনাগুলোর মধ্যে নিচের কোনটি অন্তর্ভুক্ত?
প্রশ্ন 3“জর্ডান রূপ” অধ্যায়ের মূল ভাবনাগুলোর মধ্যে নিচের কোনটি অন্তর্ভুক্ত?
প্রশ্ন 4“জর্ডান রূপ” অধ্যায়ের মূল ভাবনাগুলোর মধ্যে নিচের কোনটি অন্তর্ভুক্ত?
উত্তর দেওয়া হয়েছে: 0/4