대칭 행렬의 특이 값 분해 A=AT
비정형 행렬의 경우와 동일하지만 정식 고유 분해와 동일합니다 (예 : 직교 정규 행렬 벡터). M=UΣVT 대칭 행렬에 대한 표준 고유 값 분해입니다.
H=[0MTM0]=[U00V][0ΣΣ0][U00V]T
그러므로 일반성을 잃지 않고 밀접한 관련이있는 질문을 고려해 보자.
만약 두 개의 대칭 행렬이 거의 같다면, 그들의 정규 고유 분해도 거의 동일 할 것으로 기대해야 하는가?
대답은 놀랍습니다. 허락하다ϵ>0 작고 두 행렬을 고려하십시오.
Aϵ=[1ϵϵ1]=VΛϵVT,Bϵ=[1+ϵ001−ϵ]=UΛϵUT
둘 다 고유 값을 가짐
Λϵ=diag(1+ϵ,1−ϵ)하지만 고유 벡터는
V=12–√[111−1],U=[1001].
매트릭스 동안
Aϵ≈Bϵ 거의 동일합니다. 고유 행렬
V 과
U매우 다릅니다. 실제로, 고유 분해는 독특하기 때문에
ϵ>0선택의 여지가 실제로 없다
U,V 그런
U≈V
이제이 통찰력을 SVD에 유한 정밀도로 다시 적용 해 봅시다. M0=U0Σ0VT0float64
정밀하게 매트릭스로Mϵ=UϵΣϵVTϵfloat32
정밀도
가 동일한 행렬로 SVD 자체가 정확하다고 가정하면 특이 값Σ0,Σϵ
작은 상수 상수만큼 차이가 없어야합니다. ϵ≈10−7하지만 특이 벡터 U0,Uϵ 과 V0,Vϵ
임의로 대량으로 다를 수 있습니다. 따라서, 도시 된 바와 같이, 단일 벡터의 의미에서 SVD를 "안정적"으로 만드는 방법은 없다.