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第一周-数学基础的学习纲要矩阵对角化,SVD剖析以及应用逆矩阵,伪逆矩阵PCA原理与推导极大似然预计,误差的高斯漫衍与最小二乘预计的等价性最优化,无约束,有约束,拉格朗日乘子的意义,KKT条件**

课程1 矩阵对角化,SVD剖析以及应用 1. 矩阵的基础知识

矩阵的基天性子 :(其中A、B、C 均为矩阵,x、y为向量)**

A(B+C)=AB+AC (分配率)A(BC)=(AB)C (团结 律) AB≠BA (一样平常 不知足 交流律) (AB) T=BTAT(转置) x Ty=(x Ty) T=y Tx(转置) 注释:x,y都是列向量,xT是行向量, xT y的效果 是一个标量单元矩阵:恣意 向量或矩阵和单元矩阵相乘,都不会改变,记为I 。所有沿主对角 线的元素都是1,而所有其他位置的元素都是 0矩阵逆:矩阵(方阵)的逆知足 条件:A(-1)A=AA(-1)=I

2. 矩阵对角化

矩阵B(方阵)的对角化P(-1)AP=B,其中A为对角矩阵,P为单元正交矩阵。

注:

对角矩阵A:即对角线有值,其他位置均为0

单元正交矩阵P:P(T)P=PP(T)=I =P(T)=P(-1)*

一样平常 的矩阵纷歧定能对角化,可是 对称矩阵一定可以对角化(特殊 是对称正定矩阵,获得的入i都是正数)

增补:对阵正定矩阵

若A对称且对恣意 x属于R(n),x≠0都有X(T)AX0,则称A为对称正定矩阵*

注:由于部门矩阵暂时不会体现出来,暂时先用图像取代

由此我们可以得出矩阵对角化着实 就是对矩阵的剖析,好比原来的矩阵需要存储n*n个,对角化后矩阵酿成了多个n个元素的简朴矩阵。

常见例题

曾经一道面试题矩阵的压缩体现最小n+1,就是接纳的该要领,先将矩阵对角化后取第一项。

3. 矩阵的svd剖析

增补:两个矩阵交流相乘,划分求其特征值:

假设(AB)和(BA)求特征值,可得其特征值中不为零的特征值应相同,详细 的证实 可用迹来证实 。

应用实例

图像的压缩存储或者部门显示。

后续将继续更新课程内容. . . .

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