Chapter 1 reviews better-known factorization theorems of a square matrix. For example, a square matrix over a field can be expressed as a product of two symmetric matrices; thus square matrices over real numbers can be factorized into two diagonalizable matrices. Factorizing matrices over complex num hers into Hermitian matrices is discussed. The chapter concludes with theorems that enable one to prescribe the eigenvalues of the factors of a square matrix, with some degree of freedom. Chapter 2 proves that a square matrix over arbitrary fields (with one exception) can be expressed as a product of two diagona lizab le matrices. The next two chapters consider decomposition of singular matrices into Idempotent matrices, and of nonsingutar matrices into Involutions. Chapter 5 studies factorization of a comp 1 ex matrix into Positive-( semi )definite matrices, emphasizing the least number of such factors required / Mathematical Sciences / M.Sc. (MATHEMATICS)

Chapter 1 reviews better-known factorization theorems of a square matrix. For example, a square matrix over a field can be expressed as a product of two symmetric matrices; thus square matrices over real numbers can be factorized into two diagonalizable matrices. Factorizing matrices over complex numbers into Hermitian matrices is discussed. The chapter concludes with theorems that enable one to prescribe the eigenvalues of the factors of a square matrix, with some degree of freedom. Chapter 2 proves that a square matrix over arbitrary fields (with one exception) can be expressed as a product of two diagonalizable matrices. The next two chapters consider decomposition of singular matrices into Idempotent matrices, and of nonsingular matrices into Involutions. Chapter 5 studies factorization of a complex matrix into Positive-(semi)definite matrices, emphasizing the least number of such factors required. / Mathematical Sciences / M. Sc. (Mathematics)

Given a real N by N matrix A, write p(A) for the maximum angle by which A rotates any unit vector. Suppose that A and B are positive definite symmetric (PDS) N by N matrices. Then their Jordan product {A, B} := AB + BA is also symmetric, but not necessarily positive definite. If p(A) + p(B) is obtuse, then there exists a special orthogonal matrix S such that {A, SBS^(-1)} is indefinite. Of course, if A and B commute, then {A, B} is positive definite. Our work grows from the following question: if A and B are commuting positive definite symmetric matrices such that p(A) + p(B) is obtuse, what is the minimal p(S) such that {A, SBS^(-1)} indefinite? In this dissertation we will describe the level curves of the angle function mapping a unit vector x to the angle between x and Ax for a 3 by 3 PDS matrix A, and discuss their interaction with those of a second such matrix.

A reproducing kernel Hilbert space (RKHS) is a Hilbert space $\mathscr{H}$ of functions with the property that the values $f(x)$ for $f \in \mathscr{H}$ are reproduced from the inner product in $\mathscr{H}$. Recent applications are found in stochastic processes (Ito Calculus), harmonic analysis, complex analysis, learning theory, and machine learning algorithms. This research began with the study of RKHSs to areas such as learning theory, sampling theory, and harmonic analysis. From the Moore-Aronszajn theorem, we have an explicit correspondence between reproducing kernel Hilbert spaces (RKHS) and reproducing kernel functions—also called positive definite kernels or positive definite functions. The focus here is on the duality between positive definite functions and their boundary spaces; these boundary spaces often lead to the study of Gaussian processes or Brownian motion. It is known that every reproducing kernel Hilbert space has an associated generalized boundary probability space. The Arveson (reproducing) kernel is $K(z,w) = \frac{1}{1-_{\C^d}}, z,w \in \B_d$, and Arveson showed, \cite{Arveson}, that the Arveson kernel does not follow the boundary analysis we were finding in other RKHS. Thus, we were led to define a new reproducing kernel on the unit ball in complex $n$-space, and naturally this lead to the study of a new reproducing kernel Hilbert space. This reproducing kernel Hilbert space stems from boundary analysis of the Arveson kernel. The construction of the new RKHS resolves the problem we faced while researching “natural” boundary spaces (for the Drury-Arveson RKHS) that yield boundary factorizations: \[K(z,w) = \int_{\mathcal{B}} K^{\mathcal{B}}_z(b)\overline{K^{\mathcal{B}}_w(b)}d\mu(b), \;\;\; z,w \in \B_d \text{ and } b \in \mathcal{B} \tag*{\it{(Factorization of} $K$).}\] Results from classical harmonic analysis on the disk (the Hardy space) are generalized and extended to the new RKHS. Particularly, our main theorem proves that, relaxing the criteria to the contractive property, we can do the generalization that Arveson's paper showed (criteria being an isometry) is not possible.

No description available.

Este trabalho é dedicado ao estudo de propriedades teóricas dos operadores integrais positivos em \'L POT. 2\' (X; u), quando X é um espaço topológico localmente compacto ou primeiro enumerável e u é uma medida estritamente positiva. Damos ênfase à análise de propriedades espectrais relacionadas com extensões do Teorema de Mercer e ao estudo dos espaços de Hilbert de reprodução relacionados. Como aplicação, estudamos o decaimento dos autovalores destes operadores, em um contexto especial. Finalizamos o trabalho com a análise de propriedades de suavidade das funções do espaço de Hilbert de reprodução, quando X é um subconjunto do espaço euclidiano usual e u é a medida de Lebesgue usual de X / In this work we study theoretical properties of positive integral operators on \'L POT. 2\'(X; u), in the case when X is a topological space, either locally compact or first countable, and u is a strictly positive measure. The analysis is directed to spectral properties of the operator which are related to some extensions of Mercer\'s Theorem and to the study of the reproducing kernel Hilbert spaces involved. As applications, we deduce decay rates for the eigenvalues of the operators in a special but relevant case. We also consider smoothness properties for functions in the reproducing kernel Hilbert spaces when X is a subset of the Euclidean space and u is the Lebesgue measure of the space

Neste trabalho, inicialmente, apresentamos uma classe de núcleos positivos definidos, os núcleos de Mercer. As funções nesta classe se enquadram na representação de núcleos dada pelo conhecido Teorema de Mercer. Exploramos algumas de suas propriedades convenientes para o contexto do trabalho e construímos seu espaço nativo. Em seguida, tratamos dos núcleos em multiescalas, um caso particular dos núcleos de Mercer. Após estabelecer algumas propriedades interessantes destes núcleos, analisamos o operador integral gerado por um núcleo em multiescalas, no contexto \'L POT.2\' , considerando os seguintes aspectos: limitação, compacidade e positividade do operador, especificidades da imagem do operador e informações sobre seus autovalores e autofunções. Analisamos ainda algumas propriedades do operador integral envolvendo o espaço nativo do núcleo em multiescalas / We study Mercer like kernels, a very special class of positive definite kernels possessing the description given by many results labeled as Mercer\'s Theorem. We explore some of their properties which are needed in the development of this work and construct their native space. In the second half of the work, we consider Mercer kernels defined by a multi-scale procedure. After establishing some of its properties, we analyze integral operators generated by multi-scale kernels, in the \'L POT.2\' context, centering on the following aspects: boundedness, compactness, positiveness, eigenvalues and eigen- functions. We also consider additional properties of the operator, mainly those involving the native space of the multi-scale kernel

Neste trabalho analisamos a positividade definida estrita de núcleos contínuos sobre um espaço compacto 2-homogêneo. R. Gangolli (1967) apresentou uma caracterização completa para os núcleos que são contínuos, isotrópicos e positivos definidos sobre um espaço compacto 2-homogêneo Md: a parte isotrópica do núcleo é uma série de Fourier uniformemente convergente, com coeficientes não negativos, em relação a certos polinômios de Jacobi atrelados a Md. Uma das contribuições de nosso trabalho é uma caracterização para a positividade definida estrita de tais núcleos, complementando a caracterização apresentada por Chen et al. (2003) no caso em que Md é uma esfera unitária de dimensão maior ou igual a 2. Outra contribuição do trabalho é uma extensão do resultado de Gangolli para núcleos sobre produtos cartesianos de espaços compactos 2-homogêneos, e a consequente caracterização para núcleos estritamente positivos definidos neste mesmo contexto. Por fim, a última contribuição do trabalho envolve a análise do grau de diferenciabilidade da parte isotrópica de um núcleo contínuo, isotrópico e positivo definido sobre Md e a aplicabilidade de tal análise em resultados envolvendo a positividade definida estrita. / In this work we analyze the strict positive definiteness of continuous kernels on compact two-point homogeneous spaces Md. R. Gangolli (1967) presented a complete characterization for continuous, isotropic and positive definite kernels on Md: the isotropic part of the kernel is a uniformly convergent Fourier series of certain Jacobi polynomials associated to Md, with nonnegative coefficients. One of the contributions of our work is a characterization for the strict positive definiteness of such kernels, completing that one presented by Chen et al. (2003) in the case Md is the unit sphere of dimension at least 2. Another contribuition of this work is an extension of Gangolli\'s result for kernels on a product of compact two-point homogeneous spaces, and the subsequent characterization of strict positive definiteness in this same context. Finally, the last contribution in this work involves the analysis of the differentiability of the isotropic part of a continuous, isotropic and positive definite kernel on Md and the applicability of such analysis in results involving the strict positive definiteness.

Apresentamos uma caracterização das funções positivas definidas em esferas complexas, generalizando assim, um resultado de Schoenberg ([41]). Como no caso real, uma classe importante dessas funções é aquela composta pelas funções estritamente positivas definidas de uma certa ordem; estas podem ser utilizadas para resolver certos problemas de interpolação de dados arbitrários associados a pontos distintos distribuídos nas esferas. Com esse objetivo, obtivemos algumas condições necessárias e suficientes (separadamente) para que funções positivas definidas sejam estritamente positivas definidas. Os resultados apresentados fornecem uma caracterização final elementar para funções estritamente positivas definidas de todas as ordens em quase todas as esferas complexas. Funções estritamente positivas definidas de ordem 2 são caracterizadas em todas as esferas complexas. Analisamos também a relação entre funções estritamente positivas definidas em esferas complexas e funções estritamente positivas definidas em esferas reais. / We characterize positive definite functions on complex spheres, generalizing a famous result due to I. J. Schoenberg ([41]). As in the real case, we study the so-called strictly positive definite functions. They can be used to perform interpolation of scattered data on those spheres. We present (separated) necessary and sufficient conditions for a positive definite function to be strictly positive definite of a certain order. These conditions produce a final characterization for those positive definite functions which are strictly positive definite of all orders, on almost all spheres. Strictly positive definite functions of order 2 are identified. Finally, we study a connection between strictly positive definite functions on real spheres and strictly positive definite functions on complex spheres.

Neste trabalho analisamos o papel das funções layout de um núcleo positivo definido K sobre um espaço topológico de Hausdor E com relação a duas propriedades específicas: a universalidade de K e a ortogonalidade no espaço de Hilbert de reprodução de K a partir de suportes disjuntos. As funções layout sempre existem mas podem não ser únicas. De uma maneira geral, a função layout e uma aplicação que transfere, convenientemente, informações do espaço E para um espaço com produto interno de dimensão alta, onde métodos lineares podem ser usados. Tanto a universalidade quanto a ortogonalidade pressupõem a continuidade do núcleo. O primeiro conceito exige que para cada compacto não vazio X de E, o conjunto de \"seções\" {K(., y) : y \'PERTENCE\' X} seja total no espaço de todas as funções contínuas com domínio X, munido da topologia da convergência uniforme. Um dos resultados principais do trabalho caracteriza a universalidade de um núcleo K através de uma propriedade de universalidade semelhante da função layout. A ortogonalidade a partir de suportes disjuntos almeja então a ortogonalidade de quaisquer duas funções do espaço de Hilbert de reprodução de K quando seus suportes não se intersectam / We analyze the role of feature maps of a positive denite kernel K acting on a Hausdorff topological space E in two specific properties: the universality of K and the orthogonality in the reproducing kernel Hilbert space of K from disjoint supports. Feature maps always exist but may not be unique. A feature map may be interpreted as a kernel based procedure that maps the data from the original input space E into a potentially higher dimensional \"feature space\" in which linear methods may then be used. Both properties, universality and orthogonality from disjoint supports, make sense under continuity of the kernel. Universality of K is equivalent to the fundamentality of {K(. ; y) : y \'IT BELONGS\' X} in the space of all continuous functions on X, with the topology of uniform convergence, for all nonempty compact subsets X of E. One of the main results in this work is a characterization of the universality of K from a similar concept for the feature map. Orthogonality from disjoint supports seeks the orthogonality of any two functions in the reproducing kernel Hilbert space of K when the functions have disjoint supports