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scipy.sparse.linalg.expm计算结果不自洽问题求助

scipy.sparse.linalg.expm计算结果不自洽问题求助

各位好,我最近在用scipy.sparse.linalg.expm计算矩阵指数时碰到了一个棘手的问题:当矩阵中的数值达到中等偏大的程度时,计算结果就出现了明显的错误。

为了验证问题所在,我做了一个 sanity check——构造了一个简单的矩阵:

X = np.array([[06.1, 52.0],[016., 01.6 ]])

理论上,exp(X) * exp(-X)的结果应该是单位矩阵[[1, 0],[0, 1]],但实际运行后得到的结果却是:

[[ 2.39599500e+08 -2.12377558e+08],[-6.89818242e+07 4.93089944e+08]]

下面是我运行的完整代码:

import numpy as np
from scipy.sparse.linalg import expm
X = np.array([[06.1, 52.0],
       [016., 01.6 ]])
Id = np.dot(expm(X),expm(-X))
print(Id)

还有两个值得注意的细节:

  • 如果矩阵里用更小的数值,最终确实能得到预期的单位矩阵
  • 更奇怪的是,我的同事运行完全相同的代码,结果却是正常的

有没有大佬能帮忙分析下可能的原因?提前感谢!

备注:内容来源于stack exchange,提问作者Etienne

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最近更新时间:2026.04.17 09:25:28