特異値分解 の入口
1導入
この
SVD は、
2用語 と定義
と
の
を の
と
3方針
なぜ を
となるからである。したがって は
である。この
4直感的 な説明
に
5厳密 な説明
5.11. または から右特異 ベクトルを得 る
である。この が
と
5.22. 左特異 ベクトルを構成 する
のとき
と
であり、
である。つまり、 または は
5.33. 階数 との関係
5.44. コンパクト SVD と基本部分空間
の
と
この
5.55. 低階数近似 への接続
を
である。この
6具体例
では、すでに
とでき、
を
であり、その
である。したがって
となる。
7別 の観点
8判定基準
は の特異値 の固有値 平方根 である。非零特異値 の個数 は である。階数 は特異値分解 長方行列 にも適用 できる。小 さい は特異値 情報 の圧縮 や数値的不安定性 と関係 する。- コンパクト SVD は、
・列空間 ・行空間 を核 同時 に記述 する。
9どこまで成立 するか
10存在定理 と証明 の骨格
と
である。
なので
と
より は
11基本部分空間 の対応
SVD は、4 つの
| SVD での | |
|---|---|
| に | |
| または | に |
このため SVD は、
12別 の見方
SVD は、
13計算例 :非対角 な 行列
を
であり、
である。したがって
である。ここで
14判定基準
は または の特異値 の固有値 平方根 である。正 の の特異値 個数 が である。階数 - SVD は
長方行列 にも適用 できる。 小 さい は、特異値 圧縮 や数値的 な不安定性 を示 すことがある。- コンパクト SVD は、
、列空間 、行空間 核 を同時 に記述 する。
15低階数近似 の意味 と注意
Eckart-Young の
が、
16適用範囲 と限界
SVD は、
17最終形
18一言 でいうと
は、特異値分解 任意 の を行列 直交変換 と軸方向 の伸縮 へ分解 する標準形 である。