特征值和特征向量
1 特征值分解与特征向量
特征值分解可以得到特征值(eigenvalues)与特征向量(eigenvectors);
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特征值表示的是这个特征到底有多重要,而特征向量表示这个特征是什么。
如果说一个向量是方阵的特征向量,将一定可以表示成下面的形式:
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。
2 奇异值与特征值有什么关系
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。