特征值、特征向量和奇异值

如题所述

第1个回答  2022-07-29
为特征向量 对应的特征值。特征值分解是将一个矩阵分解为如下形式:

其中, 是这个矩阵 的特征向量组成的矩阵, 是一个对角矩阵,每一个对角线元素就是一个特征值,里面的特征值是由大到小排列的,这些特征值所对应的特征向量就是描述这个矩阵变化方向(从主要的变化到次要的变化排列)。也就是说矩阵 的信息可以由其特征值和特征向量表示。

那么奇异值和特征值是怎么对应起来的呢?我们将一个矩阵 的转置乘以 ,并对 求特征值,则有下面的形式:

这里 就是上面的右奇异向量,另外还有:

这里的 就是奇异值, 就是上面说的左奇异向量。【证明那个哥们也没给】
​奇异值 跟特征值类似,在矩阵 中也是从大到小排列,而且 的减少特别的快,在很多情况下,前10%甚至1%的奇异值的和就占了全部的奇异值之和的99%以上了。也就是说,我们也可以用前 ( 远小于 )个的奇异值来近似描述矩阵,即部分奇异值分解:

右边的三个矩阵相乘的结果将会是一个接近于 的矩阵,在这儿, 越接近于 ,则相乘的结果越接近于 。
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