Francis于1961-1962年利用矩阵的QR分解建立了计算矩阵特征值的QR方法,是计算中小型矩阵全部特征值的最有效方法之一。本篇的主线是第一部分介绍QR分解,第二部分介绍从QR分解引出的特征值QR迭代算法,第三部分讨论QR迭代法的收敛性,第四部分引用UTEP-Math 5330中基于Householder变换的QR分解实现,第五部分做总结以及更多讨论。 文章目录QR分解.QR迭代算法.收敛性
转载 2024-02-02 07:06:33
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QR分解虽然很有用,而且具有较为稳定的性质,但也有不足之处:QR分解只能提供原矩阵A的列的一组正交基。 现在介绍的SVD分解可以分别提供对应原矩阵的行、列的正交基。 矩阵U、矩阵V的列向量都是奇异向量; 中间的对角矩阵的对角元是奇异值。 上图中的两种表示方法展现了两种SVD,前者为FULL型的,后者为THIN型的(也称经济型的)% MATLAB函数 [U,S,V]=svd(A) %第一种的SVD
转载 2024-06-03 20:40:29
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学习总结文章目录学习总结一、三角分解(LU分解)1.1 高斯消元1.2 LU分解原理1.3 LU分解python代码1.4 LU分解算法二
# QR分解的简介与Python实现 ## 引言 QR分解是一种将矩阵分解为两个矩阵的方法,常用于线性代数中的求解线性方程、最小二乘法、特征值问题等。QR分解将一个实数矩阵 \(A\) 分解为一个正交矩阵 \(Q\) 和一个上三角矩阵 \(R\),即满足 \(A = QR\)。在本文中,我们将探讨QR分解的基本概念、其数学背后的逻辑,并通过Python实现该算法,最后通过状态图和流程图加深理解
原创 8月前
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# Python QR分解实现教程 ## 1. 引言 在本篇教程中,我们将学习如何使用Python实现QR分解QR decomposition)。QR分解是一种矩阵分解方法,将一个矩阵分解为一个正交矩阵和一个上三角矩阵的乘积。QR分解在数值计算和线性代数中有广泛的应用,例如求解线性方程组、计算矩阵的逆等。 作为一名经验丰富的开发者,我将带领你逐步完成QR分解的实现。在本教程中,我们将使用nu
原创 2024-01-09 05:41:34
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01Singular Value Decomposition奇异值分解奇异值分解指任一mxn的矩阵A都可以分解为一个mxm酉矩阵U乘一个mxn对角阵Σ再乘一个nxn酉矩阵V共轭转置的形式。下面的讨论都是基于n阶实方阵,故奇异值分解的结果是一个n阶正交阵x一个n阶对角阵x一个n阶正交阵的转置。任意的n阶实矩阵都可以分解为如下形式 前面的正定矩阵(对称矩阵)性质好,可以分解为如下形式 这刚好对
     奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)作为一种常用的矩阵分解和数据降维方法,在机器学习中也得到了广泛的应用,比如自然语言处理中的SVD词向量和潜在语义索引,推荐系统中的特征分解SVD用于PCA降维以及图像去噪与压缩等。作为一个基础算法,我们有必要将其单独拎出来在机器学习系列中进行详述。特征值与特征向量&nb
转载 2023-12-06 21:25:46
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本文先从几何意义上对奇异值分解SVD进行简单介绍,然后分析了特征值分解与奇异值分解的区别与联系,最后用python实现将SVD应用于推荐系统。1.SVD详解SVD(singular value decomposition),翻译成中文就是奇异值分解SVD的用处有很多,比如:LSA(隐性语义分析)、推荐系统、特征压缩(或称数据降维)。SVD可以理解为:将一个比较复杂的矩阵用更小更简单的3个子矩阵的
前言奇异值分解SVD)在降维,数据压缩,推荐系统等有广泛的应用,任何矩阵都可以进行奇异值分解,本文通过正交变换不改变基向量间的夹角循序渐进的推导SVD算法,以及用协方差含义去理解行降维和列降维,最后介绍了SVD的数据压缩原理 。目录 1. 正交变换2. 特征值分解含义3. 奇异值分解4. 奇异值分解例子5. 行降维和列降维6. 数据压缩7. SVD总结1.正交变换正交变换公式:上式表示:X
#coding:utf8 import numpy as np def gram_schmidt(A): """Gram-schmidt正交化""" Q=np.zeros_like(A) cnt = 0 for a in A.T: u = np.copy(a) for i in range(0, cnt):
转载 2023-05-26 20:36:20
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# Python中的QR分解:初学者指南 QR分解是一种用于矩阵因式分解的强大工具,在机器学习、信号处理以及许多其他领域中都有广泛的应用。本文将带领你从零开始了解如何在Python中实现QR分解。 ## 整体流程 在我们开始之前,让我们先概述一下实现QR分解的整体流程。表格如下所示: | 步骤 | 任务 | 备注
原创 8月前
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# 使用 Python 进行 QR 分解 QR 分解是线性代数中的一个重要工具,广泛应用于数值计算、统计分析以及机器学习等领域。QR 分解将一个矩阵分解为一个正交矩阵和一个上三角矩阵。这篇文章将介绍如何使用 Python 进行 QR 分解,并提供代码示例以帮助理解。 ## 什么是 QR 分解QR 分解是将一个矩阵 \( A \) 分解为两个矩阵的乘积: \[ A = Q \times R
在本文中,我们将深入探讨“Python QR分解算法”。QR分解是一种用于线性代数的常见技术,特别是在求解线性方程组、特征值问题或者进行主成分分析等应用中具有重要意义。 ## 背景描述 在科学计算和数据处理领域,QR分解作为一种重要的矩阵分解技术,在许多学科中得到了广泛应用。QR分解是将一个矩阵表示为一个正交矩阵Q和一个上三角矩阵R的乘积,具有数值稳定与计算效率高的优点。以下是有关QR分解的一
python中奇异值svd分解的方法
原创 2019-08-13 08:10:12
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[注]由于矩阵论对计算机比较重要,所以选修了这门课,但不是专业搞数学的,所以存在很多口语化描述,而且对很多东西理解不是很正确与透彻,欢迎大家指正。我可能间歇性忙,但有空一定会回复修改的。矩阵论1. 准备知识——复数域上矩阵,Hermite变换)1.准备知识——复数域上的内积域正交阵1.准备知识——Hermite阵,二次型,矩阵合同,正定阵,幂0阵,幂等阵,矩阵的秩2. 矩阵分解——SVD准备知识—
    从矩阵分解的角度来看,LU和Cholesky分解目标在于将矩阵转化为三角矩阵的乘积,所以在LAPACK种对应的名称是trf(Triangular Factorization)。QR分解的目的在于将矩阵转化成正交矩阵和上三角矩阵的乘积,对应的分解公式是A=Q*R。正交矩阵有很多良好的性质,比如矩阵的逆和矩阵的转置相同,任意一个向量和正交矩阵的乘积不改变向量的2范数等等。Q
转载 2023-07-11 22:04:42
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本文仅对变分模态分解(VMD)的原理简单介绍和重点介绍模型的应用。1、VMD原理变分模态分解(VMD)的原理在此不做详细介绍,推荐两个不错的解释参考连接 变分模态分解原理步骤 和VMD算法的介绍官方源码2、 VMD应用实战2.1 简介研究方向是时间序列数据预测,采用的数据都是时间序列数据,本次实验的数据集是海浪高度数据信息。2.2 数据集链接:https://pan.baidu.com/s/1H-
矩阵分解 (特征值/奇异值分解+SVD+解齐次/非齐次线性方程组)1.1 应用领域最优化问题:最小二乘问题 (求取最小二乘解的方法一般使用SVD)统计分析:信号与图像处理求解线性方程组:Ax=0或Ax=bAx=0或Ax=b奇异值分解:可以降维,同时可以降低数据存储需求1.2 矩阵是什么矩阵是什么取决于应用场景矩阵可以是:  只是一堆数:如果不对这堆数建立一些运算规则矩阵是一列列向量
0.背景在线性代数领域,SVD分解常用的场景是对长方形矩阵的分解;而在机器学习领域,SVD可用于降维处理;但是这么说实在是太抽象了,我们从一个例子出发来重新看一下SVD到底是一个啥玩意儿叭1.特征值与特征向量其中是一个n*n的矩阵,是的一个特征值,是一个属于特征值的n*1的特征向量。2.特征值分解根据上式,可以推出:可知,我们可以用特征值+特征向量来替代原矩阵。3.奇异值与奇异值分解(SVD)上面
we use the following MATLAB code [m, n] = size(A); Q = zeros(m,n); R = zeros(n,n); for k = 1:n R(1:k-1,k) = Q(:,1:k-1)’ * A(:,k); v = A(:,k) - Q(:,1:k ...
转载 2021-08-13 08:49:00
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