QR分解,SVD分解
阿新 • • 發佈:2018-12-17
QR分解
對於n階方陣A,A可逆,則存在完全QR分解,Q為n*n的正交矩陣,R為n*n的上三角矩陣。
對於非方陣的m*n(m≥n)階矩陣A,A列滿秩,存在QR分解,Q為m*n的列正交矩陣,R為n*n的上三角矩陣。
方法一:採用Gram-Schmidt法的QR分解
對於可逆矩陣A的列向量組進行Gram–Schmidt正交化,可得標準正交向量
用矩陣表達即是:
T=(tij),A=(),Q=(),這裡注意Q是正交矩陣。若記,則A = QR,其中T的逆矩陣R仍然是上三角矩陣
方法二:採用修正Gram-Schmidt法的QR分解
對於Gram–Schmidt正交化求正交矩陣Q提出一種改進的計算方法,改進的地方是每產生一個單位正交向量後,就用後續的向量減去它,消去其中包含這個正交向量的部分。
將向量標準正交化的結果取作 ,即
然後從中減去與平行的分量,然後再標準化
其中表示在中的投影長度。表示 —(在中的投影向量),表示的大小,就是對應的標準正交基。
進而,又從 除去與 和 平行的兩個分量,再進行標準正交化
以為列向量的矩陣Q與A之間有下列關係:
A=QR
方法三:採用Givens旋轉的QR分解
Givens旋轉也可以用來計算QR分解。以4*3的矩陣為例說明Givens QR分解的思想