Pseudoinverze matice

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Skočit na: Navigace, Hledání

Pseudoinverze matice \mathbf{A}^{+} se používá pro matice m \times n, kde m \neq n.Pseudoinverze matice poprvé definoval Moore (1920) a Penrose (1955).

Obsah

[editovat] Vlastnosti

Pseudoinverze matice má tyto vlastnosti:

  • \mathbf{A}\mathbf{A}^{+}\mathbf{A} = \mathbf{A}
  • \mathbf{A}^{+}\mathbf{A}\mathbf{A}^{+} = \mathbf{A}^{+}
  • (\mathbf{A}\mathbf{A}^{+})^{T} = \mathbf{A}\mathbf{A}^{+}
  • (\mathbf{A}^{+}\mathbf{A})^T = \mathbf{A}^{+}\mathbf{A}

[editovat] Využití

Předpokládejme, že platí:

\mathbf{z} = \mathbf{A}^{+}\mathbf{c},

pak následující výraz, je řešení problému metodou nejmenších čtverců:

\mathbf{c} = \mathbf{A}\mathbf{z}

Pokud existuje inverzní matice součinu \mathbf{A}^{T}\mathbf{A}, pak platí

\mathbf{A}^{+} = (\mathbf{A}^{T}\mathbf{A})^{-1}\mathbf{A}^{T},

kde \mathbf{A}^{T} je transponovaná matice matice \mathbf{A}. Je důležité si uvědomit, že součin \mathbf{A}\mathbf{A}^{T} dává čtvercovou matici, kterou již lze invertovat.

Když každou stranu vztahu

\mathbf{c} =\mathbf{A}\mathbf{z}

vynásobíme zleva transponovanou maticí \mathbf{A}^{T}, tak dostaneme vztah

\mathbf{A}^{T}c = \mathbf{A}^{T}\mathbf{A}\mathbf{z},

který můžeme následně upravit na tvar:

\mathbf{z}  = (\mathbf{A}^{T}\mathbf{A})^{-1}\mathbf{A}^{T}c = \mathbf{A}^{+}\mathbf{c}

Je důležité si uvědomit, že při použití pseudoinverze je výpočet zatížen nějakou chybou.

[editovat] Souviející články

[editovat] Externí odkazy

(en)Pseudoinverze matice na MathWorldu


V jiných jazycích