矩阵分解与应用

QR 分解(QR decomposition)

QR 分解把矩阵 A 写成 A = Q*R,其中 Q 的各列是标准正交的(即一个正交矩阵:各列长度为一且两两垂直),R 是上三角矩阵。可以把它看作把格拉姆-施密特过程整理打包:Q 保存被理顺后的垂直方向,R 则记账记录原来的列是如何由这些方向拼出来的。

它的看家本领是最小二乘拟合,也就是把直线或曲线拟合到带噪声数据背后的数学。由于 Q 的各列标准正交,不会放大舍入误差,因此解最小二乘问题在数值上远比直接构造并求逆其他矩阵更稳定。

简而言之,当你想为一个超定问题(方程比未知数多、没有精确解)求得可靠答案时,QR 就是工程师和统计学家惯用的标准工具。

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二乘拟合在数值上安全。

因为 Q 是正交矩阵,能保持长度与角度,所以 QR 很少放大误差。

又称
QR factorizationQR 分解QR 因式分解orthogonal-triangular decomposition正交-三角分解正交-三角分解