Metodo de Jacobi

El método de Jacobi es un procedimiento iterativo para resolver sistemas de ecuaciones lineales, especialmente aquellos en los que la matriz de coeficientes es diagonalmente dominante. Consiste en descomponer el sistema en ecuaciones individuales, aislando cada variable en términos de las demás, y utilizando aproximaciones iniciales para calcular iterativamente nuevos valores de las variables hasta que converjan a la solución deseada. Este método se caracteriza por calcular todos los valores nuevos de forma simultánea en cada iteración, manteniendo las aproximaciones antiguas hasta completar el ciclo.

Metodo de Gauss-Seidel

El método de Gauss-Seidel es una variante del método de Jacobi que también se utiliza para resolver sistemas de ecuaciones lineales de forma iterativa. La principal diferencia es que en Gauss-Seidel, los valores de las variables se actualizan a medida que se calculan dentro de la misma iteración, lo que generalmente acelera la convergencia en comparación con Jacobi. Este método también es más efectivo cuando la matriz de coeficientes es diagonalmente dominante y, como resultado, tiende a ser más eficiente en términos de cálculos.

Formulas que los definen

Método de Jacobi: $$x_i^{(k+1)} = \frac{1}{a_{ii}} \left( b_i - \sum_{j=1, j \neq i}^{n} a_{ij} x_j^{(k)} \right)$$

Método de Gauss-Seidel: $$x_i^{(k+1)} = \frac{1}{a_{ii}} \left( b_i - \sum_{j=1}^{i-1} a_{ij} x_j^{(k+1)} - \sum_{j=i+1}^{n} a_{ij} x_j^{(k)} \right)$$

Antecedentes y Relación con Otros Métodos

Fue desarrollado por Rene Mario Montante Pardo, profesor en FIME. Se basa en la eliminacion de Gauss-Jordan pero evita eliminaciones intermedias para trabajar con enteros.

Aplicaciones

Se ha aplicado en computacion debido a su eficiencia y a que evita errores de redondeo al operar solamente con numeros enteros.

Ejemplo

Algoritmo

  • Construir la matriz aumentada con los coeficientes del sistema y los términos independientes.
  • Definir el primer Pivote Anterior como P.A=1.
  • Seleccionar el primer pivote, que debe ser un elemento no nulo de la diagonal principal.
  • Eliminar valores en la columna del pivote, excepto el pivote.
  • Calcular los nuevos valores para los elementos que no formen parte de la fila del pivote/li>
  • Repetir el proceso para cada pivote hasta obtener una matriz diagonal con los valores de las variables en los términos independientes.
  • Normalizar la matriz aumentada
Imagen 1

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