广义奇异值分解
[u,v,x,c,s] = gsvd(a,b)
返回酉矩阵你
和V.
,(通常)方矩阵X
,和非负对角线矩阵C
和S.
以便
a = u * c * x'b = v * s * x'c'* c + s'* s = i
一种
和B.
必须具有相同数量的列,但可能有不同数量的行。如果一种
是m
-通过-P.
和B.
是N
-通过-P.
, 然后你
是m
-通过-m
那V.
是N
-通过-N
那X
是P.
-通过-问:
那C
是m
-通过-问:
和S.
是N
-通过-问:
,在哪里q = min(m + n,p)
。
非零元素S.
总是在主要的对角线上。非零元素C
在对角线上诊断(c,max(0,q-m))
。如果m> = q
,这是主要的对角线C
。
[u,v,x,c,s] = gsvd(a,b,0)
,在哪里一种
是m
-通过-P.
和B.
是N
-通过-P.
,产生“经济大小”分解,从而产生你
和V.
最多P.
列,和C
和S.
最多P.
行。广义奇异值是诊断(c)./ diag(s)
只要m> = p
和n> = p
。
如果一种
是m
-通过-P.
和B.
是N
-通过-P.
, 然后你
是m
-通过-min(q,m)
那V.
是N
-通过-min(q,n)
那X
是P.
-通过-问:
那C
是min(q,m)
-通过-问:
和S.
是min(q,n)
-通过-问:
,在哪里q = min(m + n,p)
。
Sigma = GSVD(A,B)
返回广义奇异值的向量,sqrt(diag(c'* c)./ diag(s'* s))
。什么时候B.
是方形和非奇异,广义奇异值,GSVD(A,B)
,对应于普通的奇异值,SVD(A / B)
,但它们以相反的顺序排序。他们的互惠是GSVD(B,A)
。
矢量Sigma.
有长度问:
并且处于非减少秩序。
矩阵至少与列一样多行。
A = REPAPE(1:15,5,3)B =魔术(3)A = 1 6 11 11 11 12 3 8 13 4 9 14 5 10 15 B = 8 1 6 3 5 7 4 9 2
该声明
[u,v,x,c,s] = gsvd(a,b)
产生5×5正交你
,一个3×3正交V.
,一个3×3的非奇妙X
那
X = 2.8284 -9.3761 -6.9346 -5.6569 -8.3071 -18.3301 2.8284 -7.2381 -29.7256
和
C = 0.0000 0 0 0 0.3155 0 0 0 0.9807 0 0 0 0 0 0 S = 1.0000 0 0 0 0.9489 0 0 0 0.1957
以来一种
排名缺陷,第一对角线元素C
是零。
经济大小的分解,
[u,v,x,c,s] = gsvd(a,b,0)
产生5×3矩阵你
和3×3矩阵C
。
u = 0.5700 -0.6457 -0.4279 -0.7455 -0.3296 -0.4375 -0.1702 -0.0135 -0.4470 0.2966 0.3026 -0.4566 0.0490 0.6187 -0.4661 C = 0.0000 0 0 0 0.3155 0 0 0 0.9807
另外三个矩阵,V.
那X
,和S.
与用完全分解获得的那些相同。
广义奇异值是对角线元件的比率C
和S.
。
Sigma = GSVD(A,B)Sigma = 0.0000 0.3325 5.0123
这些值是对普通奇异值的重新排序
SVD(A / B)ANS = 5.0123 0.3325 0.0000
矩阵至少与行一样多列。
a =重塑(1:15,3,5)b =魔术(5)a = 1 4 7 10 13 2 5 8 11 14 3 6 9 12 15b = 17 24 11 8 15 23 5 7 14 16 4 6 1320 22 10 12 19 21 3 11 11 18 25 2 9
该声明
[u,v,x,c,s] = gsvd(a,b)
产生3×3正交你
,一个5×5正交V.
,一个毫无张X
和
C = 0 0 0.0000 0 0 0 0 0 0.0 0.0 0.0 0.7432 S = 1.0000 0 0 0 0 0 0 1.0000 0 0 0 0 0 1.0000 0 0 0 0 0 0.9990 0 0 0 0 0 0.6690
在这种情况下,非零对角线C
是诊断(C,2)
。广义奇异值包括三个零。
Sigma = GSVD(A,B)Sigma = 0 0 0.0000 0.0439 1.1109
扭转的角色一种
和B.
往复运动,产生两个无限性。
GSVD(B,A)ANS = 1.0E + 16 * 0.0000 0.0000 8.8252 INF INF
在这种制定中GSVD.
,没有假设是关于个别级别的一种
要么B.
。矩阵X
如果矩阵才有完整等级[a; b]
有全级别。事实上,svd(x)
和Cond(x)
等于SVD([A; B])
和Cond([a; b])
。其他配方,例如。G. Golub和C.范贷款[1],要求null(a)
和null(b)
不要重叠和替换X
通过inv(x)
要么inv(x')
。
但请注意,何时null(a)
和null(b)
do重叠,非零元素C
和S.
没有唯一确定。
广义奇异值分解使用描述的C-S分解[1]以及内置的SVD.
和QR.
职能。C-S分解在本地功能中实现GSVD.
程序文件。
[1] Golub,Gene H.和Charles Van Loan,矩阵计算,第三版,约翰霍普金斯大学出版社,巴尔的摩,1996年