内积与正交性

格拉姆-施密特正交化(Gram-Schmidt process)

格拉姆-施密特正交化是一套循序渐进的方法,把一组倾斜的轴扳正成干净的直角。你喂给它任意一组基,它就回交一组张成完全相同空间的标准正交基。

诀窍在于一次只固定一个方向。第一个向量原样保留。对下一个,减去它在已固定方向上的投影,只留下真正新增且垂直的那部分。如此重复,每次都减去在迄今所有已定方向上的投影,再把每个结果归一化到长度 1。

想象两支箭以很小的夹角相靠。格拉姆-施密特保留第一支,从第二支中去掉与第一支重叠的部分,把它转到真正的直角,再把两者都修剪成单位长度。

v1=(1,1), v2=(1,0): u2 = v2 - ((v2.v1)/(v1.v1))*v1 = (1,0) - (1/2)(1,1) = (1/2, -1/2)

减去 v2 在 v1 上的投影,剩下与 v1 垂直的那部分。

对一个矩阵的列施行格拉姆-施密特,正好产出 QR 分解中的 Q。

又称
Gram-Schmidt orthogonalizationorthonormalization施密特正交化正交化过程施密特正交化過程