SVD分解的理解

2022-05-08 19:12:10 字數 1019 閱讀 3831

對稱陣a

相應的,其對應的對映也分解為三個對映。現在假設有x向量,用a將其變換到a的列空間中,那麼首先由u'先對x做變換:

由於正交陣「 u的逆=u『 」,對於兩個空間來講,新空間下的「 基e' 座標 x' ,原空間e 座標x 」有如下關係

ex=e'x' ===>

x=e'x' ===>

x'=(e'的逆)x ==>

x向量在新的「基」下的新座標  (e的轉置)x;

1、那麼對於上式utx先可以理解為:將x用a的所有特徵向量表示為:

則通過第乙個變換就可以把x表示為[a1 a2 ... am]':

2、緊接著,在新的座標系表示下,由中間那個對角矩陣對新的向量座標換,其結果就是將向量往各個軸方向拉伸或壓縮:

如果a不是滿秩的話,那麼就是說對角陣的對角線上元素存在0,這時候就會導致維度退化,這樣就會使對映後的向量落入m維空間的子空間中(塌縮的概念)。

3、最後一步u,相當於將x按照a的空間下變化過後,在轉回原座標系表示!

那麼對於svd分解中,

正交基v選擇為a'a的特徵向量的,由於a'a是對稱陣,v之間兩兩正交,

對v1,v2,...,vk進行擴充套件v(k+1),...,vn(這n-k個向量存在於a的零空間中,即ax=0的解空間的基),使得v1,v2,...,vn為n維空間中的一組正交基,即

當k < i <= m時,對u1,u2,...,uk進行擴充套件u(k+1),...,um,使得u1,u2,...,um為m維空間中的一組正交基,即

a矩陣的奇異值分解:

ax=uevtx,,,按照同上的理解,首先對x座標轉換,然後做對應效果的拉伸,

不過這裡在乙個a的作用下應該沒有ata的效果厲害所以只有sqrt作為對角元素,然後在使用u將表示轉變回來!

參考:

SVD分解原理詳解

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