项目地址:https://github.com/Daya-Jin/ML_for_learner
原博客:https://daya-jin.github.io/2019/01/07/MatrixFactorization/
概述
在机器学习领域通常会用到矩阵分解技术,目的就是维度规约或压缩存储,本文做一个简单的总结与概述。
EVD
特征值分解(Eigenvalue Decomposition),假设对于一个的方阵
,有如下等式成立:
其中为常数,
为列向量。那么满足上式的
为矩阵
的特征值,对应的
为特征向量,方阵的特征向量是相互正交的。写成矩阵形式有:
其中为特征值由大到小排列构成的对角矩阵,
为特征向量构成的方阵。选取前
大的特征值,那么降维后的
可以表示成:
EVD即是PCA的原理。
SVD
奇异值分解(Singular Value Decomposition),假设对一个的矩阵
,SVD的目标是把
分解成如下形式:
其中是与
同形状的奇异值矩阵。由矩阵乘法的性质可得,矩阵
的形状为
,
的形状为
。同样类似的,
与
都是正交方阵。
SVD可以通过EVD来实现,注意到:
不难发现可以分别通过对和
做EVD可以得到
和
,而
则是特征值的开方。选取前
大的奇异值,那么
可以近似压缩存储成:
对于降维,有: