Автополярные конические тела и многогранники
- Авторы: Макаров М.С.1,2, Протасов В.Ю.3
-
Учреждения:
- Московский центр фундаментальной и прикладной математики
- Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
- Механико-математический факультет, Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
- Выпуск: Том 216, № 3 (2025)
- Страницы: 156-176
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0368-8666/article/view/306691
- DOI: https://doi.org/10.4213/sm10202
- ID: 306691
Цитировать
Аннотация
Антинорма в линейном пространстве является вогнутым аналогом нормы. Она, в отличие от нормы, определена не на всем пространстве $\mathbb R^d$, а на произвольном конусе $K\subset \mathbb R^d$. Антинормы применяются в функциональном анализе, оптимальном управлении, динамических системах. Множества уровня антинормы называются коническими телами и (для кусочно линейных антинорм) коническими многогранниками. Основные факты и понятия “вогнутого анализа” антинорм такие, как теоремы отделимости, двойственность, поляры, функционал Минковского и т.д., подобны своим аналогам в выпуклом анализе. Есть, однако, и существенные отличия. Одно из них – существование множества самодвойственных объектов. Мы покажем, что существует бесконечное множество семейств автополярных конических тел и многогранников в конусе $K=\mathbb R^d_+$, и получим алгоритм их построения. При $d=2$ он дает полную классификацию самодвойственных антинорм, в то время как при $d\ge 3$ построены соответствующие контрпримеры. Библиография: 29 названий.
Ключевые слова
Об авторах
Максим Сергеевич Макаров
Московский центр фундаментальной и прикладной математики; Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
Автор, ответственный за переписку.
Email: maximka1905@mail.ru
Владимир Юрьевич Протасов
Механико-математический факультет, Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
Email: v-protassov@yandex.ru
доктор физико-математических наук, без звания
Список литературы
- F. Blanchini, C. Savorgnan, “Stabilizability of switched linear systems does not imply the existence of convex Lyapunov functions”, Automatica J. IFAC, 44:4 (2008), 1166–1170
- J.-C. Bourin, F. Hiai, “Norm and anti-norm inequalities for positive semi-definite matrices”, Internat. J. Math., 22:8 (2011), 1121–1138
- J.-C. Bourin, F. Hiai, “Jensen and Minkowski inequalities for operator means and anti-norms”, Linear Algebra Appl., 456 (2014), 22–53
- J.-C. Bourin, F. Hiai, “Anti-norms on finite von Neumann algebras”, Publ. Res. Inst. Math. Sci., 51:2 (2015), 207–235
- M. Della Rossa, R. M. Jungers, “Almost sure stability of stochastic switched systems: graph lifts-based approach”, 2022 IEEE 61st conference on decision and control (CDC) (Cancun, 2022), IEEE, 1021–1026
- E. Fornasini, M. E. Valcher, “Stability and stabilizability criteria for discrete-time positive switched systems”, IEEE Trans. Automat. Control, 57:5 (2012), 1208–1221
- H. Hennion, “Limit theorems for products of positive random matrices”, Ann. Probab., 25:4 (1997), 1545–1587
- N. Guglielmi, L. Laglia, V. Protasov, “Polytope Lyapunov functions for stable and for stabilizable LSS”, Found. Comput. Math., 17:2 (2017), 567–623
- N. Guglielmi, V. Protasov, “Exact computation of joint spectral characteristics of linear operators”, Found. Comput. Math., 13:1 (2013), 37–97
- N. Guglielmi, M. Zennaro, “Canonical construction of polytope Barabanov norms and antinorms for sets of matrices”, SIAM J. Matrix Anal. Appl., 36:2 (2015), 634–655
- N. Guglielmi, M. Zennaro, “An antinorm theory for sets of matrices: bounds and approximations to the lower spectral radius”, Linear Algebra Appl., 607 (2020), 89–117
- V. Yu. Protasov, R. M. Jungers, “Lower and upper bounds for the largest Lyapunov exponent of matrices”, Linear Algebra Appl., 438:11 (2013), 4448–4468
- D. Liberzon, Switching in systems and control, Systems Control Found. Appl., Birkhäuser Boston, Inc., Boston, MA, 2003, xiv+233 pp.
- Hai Lin, P. J. Antsaklis, “Stability and stabilizability of switched linear systems: a survey of recent results”, IEEE Trans. Automat. Control, 54:2 (2009), 308–322
- Л. В. Локуциевский, “Выпуклая тригонометрия с приложениями к субфинслеровой геометрии”, Матем. сб., 210:8 (2019), 120–148
- М. С. Макаров, “Антинормы и автополярные многогранники”, Сиб. матем. журн., 64:5 (2023), 1050–1064
- H. Martini, K. J. Swanepoel, “Antinorms and Radon curves”, Aequationes Math., 72:1-2 (2006), 110–138
- J. K. Merikoski, “On $l_{p1,p2}$ antinorms of nonnegative matrices”, Linear Algebra Appl., 140 (1990), 31–44
- J. K. Merikoski, “On c-norms and c-antinorms on cones”, Linear Algebra Appl., 150 (1991), 315–329
- J. K. Merikoski, G. de Oliveira, “On $k$-major norms and $k$-minor antinorms”, Linear Algebra Appl., 176 (1992), 197–209
- A. P. Molchanov, Ye. S. Pyatnitskiy, “Criteria of asymptotic stability of differential and difference inclusions encountered in control theory”, Systems Control Lett., 13:1 (1989), 59–64
- M. Moszynska, W.-D. Richter, “Reverse triangle inequality. Antinorms and semi-antinorms”, Studia Sci. Math. Hungar., 49:1 (2012), 120–138
- E. Plischke, F. Wirth, “Duality results for the joint spectral radius and transient behavior”, Linear Algebra Appl., 428:10 (2008), 2368–2384
- В. Ю. Протасов, “Инвариантные функционалы случайных матриц”, Функц. анализ и его прил., 44:3 (2010), 84–88
- В. Ю. Протасов, “Инвариантные функции для показателей Ляпунова случайных матриц”, Матем. сб., 202:1 (2011), 105–132
- В. Ю. Протасов, “Асимптотика произведений неотрицательных случайных матриц”, Функц. анализ и его прил., 47:2 (2013), 68–79
- V. Yu. Protasov, “Antinorms on cones: duality and applications”, Linear Multilinear Algebra, 70:22 (2022), 7387–7413
- W.-D. Richter, “Convex and radially concave contoured distributions”, J. Probab. Stat., 2015 (2015), 165468, 12 pp.
- E. De Santis, M. D. Di Benedetto, G. Pola, “Stabilizability of linear switching systems”, Nonlinear Anal. Hybrid Syst., 2:3 (2008), 750–764
Дополнительные файлы
