矩陣分解與應用
QR 分解(QR decomposition)
QR 分解把矩陣 A 寫成 A = Q*R,其中 Q 的各列是標準正交的(即一個正交矩陣:各列長度為一且兩兩垂直),R 是上三角矩陣。可以把它看作把格拉姆-施密特過程整理打包:Q 保存被理順後的垂直方向,R 則記帳記錄原來的列是如何由這些方向拼出來的。
它的看家本領是最小平方擬合,也就是把直線或曲線擬合到帶雜訊資料背後的數學。由於 Q 的各列標準正交,不會放大捨入誤差,因此解最小平方問題在數值上遠比直接構造並求逆其他矩陣更穩定。
簡而言之,當你想為一個超定問題(方程比未知數多、沒有精確解)求得可靠答案時,QR 就是工程師和統計學家慣用的標準工具。
A = Q*R, Q^T*Q = I, R upper-triangular (e.g. fit y = m*x + c to noisy points)
Q 互相垂直的列使最小平方擬合在數值上安全。
因為 Q 是正交矩陣,能保持長度與角度,所以 QR 很少放大誤差。
又稱
另見