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yuxi1989

银虫 (小有名气)

[求助] 为什么对于对称方阵,其特征值和奇异值是一样的? 已有2人参与

RT。主要是看一个matlab代码,做PCA。它是把协方差矩阵作SVD分解,然后把U作为特征向量,S作为特征值了。正常的PCA应该是协方差矩阵求特征值和特征向量。网上查了一下,有说法“对于对称方阵,其特征值分解和奇异值分解是一样的?”。想了下,作者可能是根据这个来写的,因为向量的协方差矩阵是对称的,而且是方的。可能matlab的SVD比eig快,作者节约时间!但是我还是不理解“为什么对于对称方阵,其特征值和奇异值是一样的?”特征值的话,总感觉是平方的关系,特征向量组成的矩阵和U的关系?这个我就更不明朗了。所以前来求助。谢谢!
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一壶漂泊2015

新虫 (初入文坛)

楼主,你好,我也遇到了和你相同的疑问,请问你解决了吗?
8楼2016-05-11 19:44:51
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iamsad

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖


感谢参与,应助指数 +1
yuxi1989: 金币+1, ★★★很有帮助, 谢谢!但是怎么判定正定呢?貌似只有根据特征值了。成鸡生蛋、蛋生鸡的问题了。 2014-07-17 19:19:23
对于对称方阵,其特征值和奇异值未必一样! 因为奇异值一定非负,而特征值可以是负的。
只有symmetric positive semi-definite的矩阵,其特征值和奇异值才一样。
2楼2014-07-15 21:36:56
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math2000

铁杆木虫 (职业作家)

【答案】应助回帖


感谢参与,应助指数 +1
yuxi1989: 金币+1, ★★★很有帮助, 谢谢!但貌似真的如上楼所说,需要正定的条件。 2014-07-17 19:20:28
设A是对称方阵(考虑实矩阵,复的一样),则A^T(A的转置)=A。
若r是A的特征值,则r的平方是A的平方的特征值,又因为A是对称矩阵,所以r的平方是A乘A的转置的特征值,由A的奇异值定义知 r是A的奇异值。
反之,若r是A的奇异值,即r^2是AA^T的特征值,由上知,r^2是A^2的特征值,即r是A的特征值,所以楼主的结论是对的
3楼2014-07-15 22:11:49
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hy东舟

银虫 (初入文坛)

对称矩阵特征值与奇异值差正负号,特征向量和奇异向量张成空间一样。从谱分解来看,对称矩阵可以酉对角化,A=Q*B*Q^t,B对角线特征值,只要将负号加到Q的列上,使B对角线大于0,得到的就是奇异值分解
4楼2014-07-16 10:31:24
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