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MathTCG
#200 / 200•Foundations•MathTCG #200 / 500•★Commune•⊕Algèbre•Méthode & Idée

Décomposition LU

Période historique : 1948 (Alan Turing)

La factorisation matricielle fondamentale : factoriser une matrice carrée A en produit d'une triangulaire inférieure L et d'une triangulaire supérieure U.

Contenu & Formulation mathématique

Principe de la démarche
Factoriser la matrice A en un produit L·U sans altérer le second membre b, permettant de résoudre Ax = b par simple descente puis remontée triangulaire.
Champs d'application canoniques
Moteur de calcul des logiciels de simulation (Matlab, LAPACK, NumPy), inversion matricielle et calcul de déterminants en temps O(n³).
A=L⋅U  ⟹  L y=b  ∧  U x=yA = L \cdot U \implies L\,y = b \;\land\; U\,x = y

Genèse & Portée historique

Méthode d'algèbre linéaire numérique factorisant une matrice inversible A en A = L·U, où L est triangulaire inférieure avec des 1 sur la diagonale et U est triangulaire supérieure. Elle accélère considérablement la résolution de systèmes Ax = b multiples.

Formulée sous sa forme algorithmique moderne matricielle par Alan Turing en 1948 dans son article fondateur sur les erreurs d'arrondi en calcul matriciel, elle formalise le pivot de Gauss sous forme d'opérations de blocs.

« Décomposer la matrice complexe en deux triangles dociles : l'un descend, l'autre monte, et la solution jaillit. »

Filiations & Relations conceptuelles (2)

Objet de collection MathTCG

#200
★Commune
⊕

Décomposition LU

Algèbre•MÉTHODE

Principe : Factoriser la matrice A en un produit L·U sans altérer le second membre b, permettant de résoudre Ax = b par simple descente puis remontée triangulaire.

A=L⋅U  ⟹  L y=b  ∧  U x=yA = L \cdot U \implies L\,y = b \;\land\; U\,x = y
1948 (Alan Turing)

Dans l'édition physique et numérique de MathTCG, cette carte appartient à l'extension Foundations.

Extension : Foundations (#200 / 200)
Numéro global MathTCG : MathTCG #200 / 500
Rareté officielle : Commune (★)
Domaine théorique : Algèbre
Identifiant pérenne : decomposition-lu