title: [线性代数]6-7:SVD分解(Singular Value Decomposition-SVD) categories: Mathematic Linear Algebra keywords: Singular Value Decomposition JPEG Eigenvalues Eigenvectors toc: true date: 2017-11-30 09:02:19 Abstract: 本文介绍SVD,奇异值分解,应该可以算是本章最后的高潮部分了,也是在机器学习中我…

Matrix and Determinant Let C be an M × N matrix with real-valued entries, i.e. C={cij}mxn Determinant is a value that can be computed from the elements of a square matrix. The determinant of a matrix A is denoted det(A), det A, or |A|. In the case of…

0. 引言 本文主要的目的在于讨论PAC降维和SVD特征提取原理,围绕这一主题,在文章的开头从涉及的相关矩阵原理切入,逐步深入讨论,希望能够学习这一领域问题的读者朋友有帮助. 这里推荐Mit的Gilbert Strang教授的线性代数课程,讲的非常好,循循善诱,深入浅出. Relevant Link:  Gilbert Strang教授的MIT公开课:数据分析.信号处理和机器学习中的矩阵方法 https://mp.weixin.qq.com/s/gi0RppHB4UFo4Vh2Neonfw 1.…

原帖地址: http://blog.sina.com.cn/s/blog_6109b5d00101ag7a.html       在摄影测量和计算机视觉中,考虑最优解问题时,经常要用到SVD分解.奇异值分解 (singular value decomposition,SVD) 是一种可靠地正交矩阵分解法,但它比QR分解法要花上近十倍的计算时间.在matlab中,[U,S,V]=svd(A),其中U和V代表二个相互正交矩阵,而S代表一对角矩阵. 和QR分解法相同者, 原矩阵A不必为正方矩阵.使用S…

这部分矩阵运算的知识是三维重建的数据基础. 矩阵分解 求解线性方程组:,其解可以表示为. 为了提高运算速度,节约存储空间,通常会采用矩阵分解的方案,常见的矩阵分解有LU分解.QR分解.Cholesky分解.Schur分解.奇异分解等.这里简单介绍几种. LU分解:如果方阵A是非奇异的,LU分解总可进行.一个矩阵可以表示为一个交换下三角矩阵和一个上三角矩阵的乘机.更整洁的形式是:一个矩阵可以表示为一个上三角矩阵和一个下三角矩阵以及一个置换矩阵的形式,即: 从而方程的解可以表示为 QR分解:矩阵可以…

SVD singular value decomposition https://en.wikipedia.org/wiki/Singular_value_decomposition 奇异值分解在统计中的主要应用为主成分分析(PCA),一种数据分析方法,用来找出大量数据中所隐含的"模式",它可以用在模式识别,数据压缩等方面.PCA算法的作用是把数据集映射到低维空间中去. 数据集的特征值(在SVD中用奇异值表征)按照重要性排列,降维的过程就是舍弃不重要的特征向量的过程,而剩下的特征向量组…

SVD 分解是线性代数的一大亮点. 1. SVD 分解 \(A\) 是任意的 \(m×n\) 矩阵,它的秩为 \(r\),我们要对其进行对角化,但不是通过 \(S^{-1}A S\).\(S\) 中的特征向量有三个大问题:它们通常不是正交的:并不总是有足够的特征向量:\(Ax=\lambda x\) 需要 \(A\) 是一个方阵.\(A\) 的奇异向量很好地解决了上述所有问题. 代价是我们需要两组奇异向量,一组是 \(\boldsymbol{u}\), 一组是 \(\boldsymbol{v}\…

奇异值分解(We Recommend a Singular Value Decomposition) 原文作者:David Austin原文链接: http://www.ams.org/samplings/feature-column/fcarc-svd译者:richardsun(孙振龙) 在这篇文章中,我们以几何的视角去观察矩阵奇异值分解的过程,并且列举一些奇异值分解的应用. 介绍 矩阵奇异值分解是本科数学课程中的必学部分,但往往被大家忽略.这个分解除了很直观,更重要的是非常具有实用价值.譬如…

文章转自:奇异值分解(We Recommend a Singular Value Decomposition) 文章写的浅显易懂,很有意思.但是没找到转载方式,所以复制了过来.一个是备忘,一个是分享给大家. 内容没变,但是有的地方习惯性着色突出重点. 在此致敬原作者~ 原文如下: 原文作者:David Austin 原文链接: http://www.ams.org/samplings/feature-column/fcarc-svd 译者:richardsun(孙振龙) 在这篇文章中,我们以几何…

原文作者:David Austin原文链接: http://www.ams.org/samplings/feature-column/fcarc-svd译者:richardsun(孙振龙) 在这篇文章中,我们以几何的视角去观察矩阵奇异值分解的过程,并且列举一些奇异值分解的应用. 介绍 矩阵奇异值分解是本科数学课程中的必学部分,但往往被大家忽略.这个分解除了很直观,更重要的是非常具有实用价值.譬如,Netflix(在线电影租赁公司)对能够提高其电影推荐系统准确率10%的人提供100万美元的丰厚奖金…

版权声明: 本文由LeftNotEasy发布于http://leftnoteasy.cnblogs.com, 本文可以被全部的转载或者部分使用,但请注明出处,如果有问题,请联系wheeleast@gmail.com 前言: 上一次写了关于PCA与LDA的文章,PCA的实现一般有两种,一种是用特征值分解去实现的,一种是用奇异值分解去实现的.在上篇文章中便是基于特征值分解的一种解释.特征值和奇异值在大部分人的印象中,往往是停留在纯粹的数学计算中.而且线性代数或者矩阵论里面,也很少讲任何跟特征值与奇异…

前面我们讲了 QR 分解有一些优良的特性,但是 QR 分解仅仅是对矩阵的行进行操作(左乘一个酉矩阵),可以得到列空间.这一小节的 SVD 分解则是将行与列同等看待,既左乘酉矩阵,又右乘酉矩阵,可以得出更有意思的信息.奇异值分解( SVD, Singular Value Decomposition ) 在计算矩阵的伪逆( pseudoinverse ),最小二乘法最优解,矩阵近似,确定矩阵的列向量空间,秩以及线性系统的解集空间都有应用. 1. SVD 的形式 对于一个任意的 m×n 的矩阵 A,S…

矩阵分解(rank decomposition)文章代码汇总 矩阵分解(rank decomposition) 本文收集了现有矩阵分解的几乎所有算法和应用,原文链接:https://sites.google.com/site/igorcarron2/matrixfactorizations Matrix Decompositions has a long history and generally centers around a set of known factorizations such…

We Recommend a Singular Value Decomposition Introduction The topic of this article, the singular value decomposition, is one that should be a part of the standard mathematics undergraduate curriculum but all too often slips between the cracks. Beside…

原文:http://www.ams.org/samplings/feature-column/fcarc-svd Introduction The topic of this article, the singular value decomposition, is one that should be a part of the standard mathematics undergraduate curriculum but all too often slips between the c…

SVD分解 SVD分解是LSA的数学基础,本文是我的LSA学习笔记的一部分,之所以单独拿出来,是因为SVD可以说是LSA的基础,要理解LSA必须了解SVD,因此将LSA笔记的SVD一节单独作为一篇文章.本节讨论SVD分解相关数学问题,一个分为3个部分,第一部分讨论线性代数中的一些基础知识,第二部分讨论SVD矩阵分解,第三部分讨论低阶近似.本节讨论的矩阵都是实数矩阵. 基础知识 1. 矩阵的秩:矩阵的秩是矩阵中线性无关的行或列的个数 2. 对角矩阵:对角矩阵是除对角线外所有元素都为零的方阵 3.…

SVD is a factorization of a real or complex matrix. It has many useful applications in signal processing and statistics. Formally, the singular value decomposition of an real or complex matrix is a factorization of the form . is an real or complex un…

一.SVD奇异值分解的定义 假设是一个的矩阵,如果存在一个分解: 其中为的酉矩阵,为的半正定对角矩阵,为的共轭转置矩阵,且为的酉矩阵.这样的分解称为的奇异值分解,对角线上的元素称为奇异值,称为左奇异矩阵,称为右奇异矩阵. 二.SVD奇异值分解与特征值分解的关系 特征值分解与SVD奇异值分解的目的都是提取一个矩阵最重要的特征.然而,特征值分解只适用于方阵,而SVD奇异值分解适用于任意的矩阵,不一定是方阵. 这里,和是方阵,和为单位矩阵,为的特征向量,为的特征向量.和的特征值为的奇异值的平方. 三.…

转自 http://blog.csdn.net/zhongkejingwang/article/details/43053513(实在受不了CSDN的广告) 在网上看到有很多文章介绍SVD的,讲的也都不错,但是感觉还是有需要补充的,特别是关于矩阵和映射之间的对应关系.前段时间看了国外的一篇文章,叫A Singularly Valuable Decomposition The SVD of a Matrix,觉得分析的特别好,把矩阵和空间关系对应了起来.本文就参考了该文并结合矩阵的相关知识把SVD…

这篇文章主要是结合机器学习实战将推荐算法和SVD进行对应的结合 不论什么一个矩阵都能够分解为SVD的形式 事实上SVD意义就是利用特征空间的转换进行数据的映射,后面将专门介绍SVD的基础概念.先给出python,这里先给出一个简单的矩阵.表示用户和物品之间的关系 这里我自己有个疑惑? 对这样一个DATA = U(Z)Vt 这里的U和V真正的几何含义  :  书上的含义是U将物品映射到了新的特征空间, V的转置  将 用户映射到了新的特征空间 以下是代码实现.同一时候SVD还能够用于降维,降维的操…

原文链接:http://www.cnblogs.com/appler/archive/2012/02/02/2335886.html 原始英文链接:http://www.puffinwarellc.com/index.php/news-and-articles/articles/33.html 潜语义分析LSA介绍 Latent Semantic Analysis (LSA), also known as Latent Semantic Indexing (LSI) literally mean…

http://www.bfcat.com/index.php/2012/03/svd-tutorial/ SVD分解(奇异值分解),本应是本科生就掌握的方法,然而却经常被忽视.实际上,SVD分解不但很直观,而且极其有用.SVD分解提供了一种方法将一个矩阵拆分成简单的,并且有意义的几块.它的几何解释可以看做将一个空间进行旋转,尺度拉伸,再旋转三步过程. 首先来看一个对角矩阵, 几何上, 我们将一个矩阵理解为对于点 (x, y) 从一个平面到另一个平面的映射: 下图显示了这个映射的效果: 平面被横向…

SVD分解 只有非方阵才能进行奇异值分解 SVD分解:把矩阵分解为 特征向量矩阵+缩放矩阵+旋转矩阵 定义 设\(A∈R^{m×n}\),且$ rank(A) = r (r > 0) $,则矩阵A的奇异值分解(SVD)可表示为 \(A = UΣV^T = U\begin{bmatrix} \sum &0\\ 0&0 \end{bmatrix}V = σ_1u_1v^T_1+σ_2u_2v^T_2+σ_ru_rv^T_r \qquad s.t.:U 和V都为正交矩阵\) 几何含义 A矩…

1.设是两组Rd空间的点集,可根据这两个点集计算它们之间的旋转平移信息. 2.设R为不变量,对T求导得: 令 则 将(4)带入(1)得: 令 则 (相当于对原来点集做减中心点预处理,再求旋转量) 3. 计算旋转量 因为R为正交阵且,均为标量, 所以 所以 而 令,对S进行SVD分解,则 令,则M为正交阵, 要求得最大迹,则使mii=1,则M必为单位阵,即…

SVD的几何解释:http://blog.csdn.net/dinosoft/article/details/37884597 上文未证明为什么AAT的特征向量就是要找的v 这里有个简单的说明: SVD分解在图像压缩的应用:http://cos.name/2014/02/svd-and-image-compression/…

使用Eigen 库:进行svd分解,形如 A = U * S * VT. JacobiSVD<MatrixXd> svd(J, ComputeThinU | ComputeThinV); U = svd.matrixU(); V = svd.matrixV(); A = svd.singularValues(); Eigen::JacobiSVD< _Matrix_Type_ > svd(a ,Eigen::ComputeThinU | Eigen::ComputeThinV);…

投影矩阵广泛地应用在数学相关学科的各种证明中,但是由于其概念比较抽象,所以比较难理解.这篇文章主要从最小二乘法的推导导出投影矩阵,并且应用SVD分解,写出常用的几种投影矩阵的形式. 问题的提出 已知有一个这样的方程组: \[Ax=b\] 其中,\(A \in R^{m \times n},x,b \in R^n\) 当\(m=n\)时,且\(rank(A)=n\)时,这是一个适定方程组,有唯一解\(x=A^{-1}b\) 当\(m<n\)时,或者\(rank(A)<n\)时,这是一个欠定方程组…

推荐系统: 1.基于内容的实现:KNN等 2.基于协同滤波(CF)实现:SVD → pLSA(从LSA发展而来,由SVD实现).LDA.GDBT SVD算是比较老的方法,后期演进的主题模型主要是pLSA和LDA.pLSA主要基于EM最大期望算法,而LDA主要基于Gibbs抽样算法,这个在下一篇文章<主题模型>里会详细介绍. 一.推荐系统 推荐系统实现主要分为两个方面:基于内容实现和基于协同滤波实现. 1.基于内容 不同人对不同电影评分这个例子,可以看做是一个普通回归(线性回归)问题,因此每部电…

对称阵A 相应的,其对应的映射也分解为三个映射.现在假设有x向量,用A将其变换到A的列空间中,那么首先由U'先对x做变换: 由于正交阵“ U的逆=U‘ ”,对于两个空间来讲,新空间下的“ 基E' 坐标 x' ,原空间E 坐标x ”有如下关系 EX=E'X' ===> X=E'X' ===> X'=(E'的逆)x ==> x向量在新的“基”下的新坐标  (E的转置)X: 1.那么对于上式UTx先可以理解为:将x用A的所有特征向量表示为: 则通过第一个变换就可以把x表示为[a1 a2 ...…

转载请注明原地址:http://www.cnblogs.com/connorzx/p/4170047.html 提出原因 基于余弦定理对文本和词汇的处理需要迭代的次数太多(具体见14章笔记),为了找到一个一步到位的办法,可以使用奇异值分解(SVD分解) 算法实现 建立一个M-by-N的矩阵A,其中行表示M篇文章,列表示N个词.aij表示第j个词在第i篇文章中出现的加权词频.将A进行奇异值分解,A=XBY,X为M-by-R矩阵,B为R阶方阵,Y为R-by-N矩阵.若R<<M,N,则存储量和计算量…