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特征值和特征向量的解析解法--正交矩阵

正交矩阵是一类非常重要的矩阵,其具有许多特殊性质和应用。在特征值和特征向量的解析解法中,正交矩阵发挥着重要的作用。本文将详细介绍正交矩阵的定义、性质以及与特征值和特征向量相关的解析解法。...由于正交矩阵具有这些特殊的性质,它们在特征值和特征向量的解析解法中具有重要的作用。 在特征值和特征向量的解析解法中,我们可以利用正交矩阵的特性来简化计算。...通过正交矩阵的变换,我们可以将原始矩阵对角化,从而得到特征值和特征向量的解析解。这在许多领域中都有广泛的应用,如物理学中的量子力学、工程学中的结构分析和控制系统设计等。...正交矩阵特征值和特征向量的解析解法中具有重要的地位和作用。它们的特殊性质使得特征值和特征向量的计算更加简化和有效,为我们理解矩阵的性质和应用提供了有力的工具。...通过正交相似变换,我们可以将矩阵对角化,并获得特征值和特征向量的解析解,从而在各个领域中推动问题的求解和应用的发展。

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Boost.Spirit 初体验

Boost.Spirit V2 大体上分为三个部分,Qi、Karma和Lex Qi 库主要是规则生成和解析器,使用方式类似巴科斯范式 Karma 库则是格式化输出工具 Lex 库是类似Flex的规则生成工具...,使用正则表达式,某些时候比直接使用Qi更容易看懂一些 注:所有示例的最终运行结果都放在最后 首先来试用Qi库: Qi库是以解析器Parser为核心的,首先提供了一些基本的解析器,比如整型、字符、...这里面也描述了Qi的解析器支持的操作符。...,动作器用于处理匹配玩解析器之后的操作。...而Boost.Spirit的Lex库的很多地方和它很像(我也没用过Flex,官方是这么说的)。 Lex的好处呢,就是可以正则表达式描述一个规则,而且可以动态生成。而且可以可Qi混合起来使用。

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Boost.Spirit 初体验

Boost.Spirit V2 大体上分为三个部分,Qi、Karma和Lex Qi 库主要是规则生成和解析器,使用方式类似巴科斯范式 Karma 库则是格式化输出工具 Lex 库是类似Flex的规则生成工具...,使用正则表达式,某些时候比直接使用Qi更容易看懂一些 注:所有示例的最终运行结果都放在最后 首先来试用Qi库: Qi库是以解析器Parser为核心的,首先提供了一些基本的解析器,比如整型、字符、浮点数等等...这里面也描述了Qi的解析器支持的操作符。...,动作器用于处理匹配玩解析器之后的操作。...而Boost.Spirit的Lex库的很多地方和它很像(我也没用过Flex,官方是这么说的)。 Lex的好处呢,就是可以正则表达式描述一个规则,而且可以动态生成。而且可以可Qi混合起来使用。

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特征值和特征向量的解析解法--带有重复特征值的矩阵

当一个矩阵具有重复的特征值时,意味着存在多个线性无关的特征向量对应于相同的特征值。这种情况下,我们称矩阵具有重复特征值。...考虑一个n×n的矩阵A,假设它有一个重复的特征值λ,即λ是特征值方程det(A-λI) = 0的多重根。我们需要找到与特征值λ相关的特征向量。...我们可以通过以下步骤进行计算: 对于每一个特征值λ,我们解决线性方程组(A-λI)x = 0来获得一个特征向量。这里,A是矩阵,λ是特征值,x是特征向量。...当矩阵具有重复特征值时,我们需要找到与特征值相关的线性无关特征向量。对于代数重数为1的特征值,只需要求解一个线性方程组即可获得唯一的特征向量。...对于代数重数大于1的特征值,我们需要进一步寻找额外的线性无关特征向量,可以利用线性方程组解空间的性质或特征向量的正交性质来构造这些特征向量。这样,我们就可以完整地描述带有重复特征值的矩阵特征向量。

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《超越C++标准库:Boost库导引》:Boost库简介-字符串和文本处理

Boost.Spirit Spirit库是一个函数式的(functional)、用以产生递归下降式解析器(recursive-decent parser)的框架。...解析器通常很难写的优雅,尤其是针对某个特定问题的时候,它们很快变得难以维护和理解。Spirit避免了这些问题,而且给出了与手写(hand-tuned)解析器相同(或几乎相同)的运行效率。...Spirit的作者是Joel de Guzman,以及一个经验丰富的程序员团队。 Boost.String_algo 这是一组与字符串相关的算法。...Boost.Tokenizer 这个库提供了把字符序列拆分成token的方法。通常的解析工作包括从由分割符所分割的文本流中查找指定数据。...[1] Wave库说明了这一点,它通过使用Spirit实现了一个高度兼容的C++编译预处理库。

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python求解特征向量和拉普拉斯矩阵

学过线性代数和深度学习先关的一定知道特征向量和拉普拉斯矩阵,这两者是很多模型的基础,有着很重要的地位,那用python要怎么实现呢?...特征值和特征向量 import scipy as sc #返回特征值,按照升序排列,num定义返回的个数 def eignvalues(matrix, num): return sc.linalg.eigh...eigvalues(0, num-1))[1] 调用实例 #创建一个对角矩阵,很容易得知它的特征值是1,2,3 matrix = sc.diag([1,2,3]) #调用特征值函数,获取最小的特征值...minValue = eighvalues(matrix, 1) #调用特征向量函数,获取所有的特征向量 vectors = eighvectors(matrix, 3) 拉普拉斯矩阵 很多图模型中都涉及到拉普拉斯矩阵...,它有三种形式,这次给出的代码是D-A(度矩阵-邻接矩阵)和第二种标准化的形式: 微信图片_20220105164255.png #laplacian矩阵 import numpy as np def

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linux下Clang和gcc的区别

Gcc 的优势: · 一些软件 clang 编译会出现莫名其妙的错误,但是 gcc 编译可以通过 。...两年多前曾经写过一个Scheme解释器,词法分析和语法解析部分大约2000行,的是Boost.Spirit——一个重度依赖C++模版元编程的框架。...链接产物超过200M 编译错误极其难以理解:编译错误经常长达几十K,基本不可读,最要命的是编译错误经常会长到被g++截断,看不到真正出错的位置,基本上只能靠裸看代码来调试 这里先不论我使用Spirit的方式是不是有问题...,或者Spirit框架自身的问题。...当时的是clang 2.8,刚刚可以完整编译Boost,效果让我很满意: 编译速度有显著提升,记得大约是g++的1/3或1/4 编译过程中的内存消耗差别好像不大 中间产出物及最终链接产物,记得也是g+

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机器学习系列:(七)PCA降维

例如,三维数据的协方差矩阵如下所示: C=⎡⎣⎢cov(x1,x1)cov(x2,x1)cov(x3,x1)cov(x1,x2)cov(x2,x2)cov(x3,x2)cov(x1,x3)cov(x2,...x3)cov(x3,x3)⎤⎦⎥ 让我们计算下表数据的协方差矩阵: X1 X2 X3 2 0 −1.4 2.2 0.2 −1.5 2.4 0.1 −1 1.9 0 −1.2 三个变量的样本均值分别是...因为协方差矩阵是方阵,所有我们可以前面的方法计算特征值和特征向量。...第二种方法是数据矩阵的奇异值分解(singular value decomposition)来找协方差矩阵特征向量和特征值的平方根。...计算SVD超出本博客范围,不过SVD找特征向量的方法与通过协方差矩阵解析方法类似,详细内容见线性代数教程。 PCA实现高维数据可视化 二维或三维数据更容易通过可视化发现模式。

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TPL: 一个新的C++正则表达式(regex)库

boost 中就有3个:regex、spirit、xpressive。那么我们为什么还需要一个新的呢? 多数正则表达式库都需要一个编译(compile)过程。...例如 boost regex 就是这样。这类我们称之为动态正则表达式库。 spirit、xpressive 例外。他们直接通过重载 C++ 的操作符来表达一个正则表达式。...spirit、xpressive 是很好的东西,实现 TPL 库中对这两者有所借鉴。 说起来开发 TPL 库的理由看起来挺好笑的:原因是 spirit、xpressive 太慢。...第二个例子如果 Rule 而不是 Grammar 写,看起来是这样的: if ( simple::match( " -.1 , -0.1 , +32. , -22323.2e+12 ",...urlparams: TPL分析url参数。即prop1=val1&prop2=val2&prop3=val3… calculator: TPL实现一个计算器。

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机器学习(33)之局部线性嵌入(LLE)【降维】总结

比如我们有一个样本x1,我们在它的原始高维邻域里K-近邻思想找到和它最近的三个样本x2,x3,x4. 然后我们假设x1可以由x2,x3,x4线性表示,即: ? 其中w12,w13,w14为权重系数。...在通过LLE降维后,希望x1在低维空间对应的投影x1′,同时x2,x3,x4对应的投影x2′,x3′,x4′也尽量保持同样的线性关系,即 ?...现在将矩阵化的两个式子拉格朗日子乘法合为一个优化目标: ? 对W求导并令其值为0得: ? 其中 λ′=−0.5*λ为一个常数。权重系数Wi为: ?...3) 由权重系数向量Wi组成权重系数矩阵W,计算矩阵M=(I−W)T(I−W)。 4) 计算矩阵M的前d+1个特征值,并计算这d+1个特征值对应的特征向量{y1,y2,...yd+1}。...5)由第二个特征向量到第d+1个特征向量所张成的矩阵即为输出低维样本集矩阵D′=(y2,y3,...yd+1)  LLE总结 LLE是广泛使用的图形图像降维方法,实现简单,但对数据的流形分布特征有严格的要求

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品玩SAS:主成分分析——化繁为简的降维打击

这时候如果我们能够将众多指标汇总,通过某种方式得出一个综合指标,这个指标在一定程度上代替原来的各种征婚条件,这样就可以将相亲对象一一排序,择优录取了。...主成分分析的步骤 (1)原始数据标准化 (2)计算标准化变量间的相关系数矩阵 (3)计算相关系数矩阵特征值和特征向量 (4)计算主成分变量值 (5)统计结果分析,提取所需的主成分 本期“品玩SAS”以主成分分析为题...图二 相关系数矩阵 原始变量的相关系数矩阵,其中的系数代表8个原始变量两两之间的相关程度。相关系数即统计学独立检验中的r值,当r>0时,表示两变量正相关,当r<0时,表示两变量为负相关。...图3 相关矩阵特征特征值列由大到小依次展示8个特征值,特征值越大表示对应的主成分变量包含的信息越多,对原始变量的解释力度越强。差分列表示相邻两行特征值之间的差值。...例如第一主成分中x1、x3、x8的系数最大,表明可以将第一主成分看成有GDP(x1)、固定资产投资(x3)、工业总产值(x8)组成的反映经济发展规模的综合指标;第二主成分中居民消费水平(x2)、就业人员平均工资

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市值250亿的特征向量——谷歌背后的线性代数

我们很容易得到如下方程组, x1=x3/1+x4/2 x2=x1/3 x3=x1/3+x2/2+x4/2 x4=x1/3+x2/2 接下来,我们开始使用高级的数学工具了—线性代数和矩阵,...这将会使整个事情变得简明、优美、清晰,我们定义重要性得分向量x=[x1 x2 x3 x4]T, 我们很容易将上面的方程组写成矩阵的形式Ax=x,其中 ?...任意列随机矩阵A都有特征值为1的特征向量。 证明:我们要想办法利用到列和为1这一重要性质。注意到,列和为1这一性质矩阵乘法做形式化可以得到ATe=e, 其中e为全1列向量。...在后面的讨论中,我们V1(A)来表示列随机矩阵A的特征值为1所对应的特征向量所张成的特征空间。 ?...其中Ai为Wi的链接矩阵,每个Ai是ni x ni的列随机矩阵,因此每个Ai都有唯一的特征值为1所对应的归一化后的特征向量vi属于Rni,我们将它们拼接在一块可以得到整个矩阵A的特征值为1的一系列特征向量

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C经典类库 需要的收藏

二、准标准库——Boost Boost 库是一个经过千锤百炼、可移植、提供源代码的C++库,作为标准库的后备,是C++标准化进程的发动机之一。...Boost库由C++标准委员会库工作组成员发起,在C++社区中影响甚大,其成员已近2000人。 Boost库为我们带来了最新、最酷、最实用的技术,是不折不扣的"准"标准库。...Boost中比较有名气的有这么几个库: regex 正则表达式库 spirit LL parser framework,C++代码直接表达EBNF Graph 图组件和算法 Lambda 在调用的地方定义短小匿名的函数对象...,很实用的functional功能 concept check 检查泛型编程中的concept Mpl 模板实现的元编程框架 Thread 可移植的C++多线程库 Python 把C++类和函数映射到

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按部就班的吴恩达机器学习网课用于讨论(13)

算法 详细的算法如下图中,根据数据选择特征后,根据数据计算出mu和sigma^2。sigma^2计算过程直接可以使用矩阵方式。...该新的特征当异常大或者异常小(即与正常样本的值不同),则认为是可能的异常样本。 在如下所示的例子中,当特征x4的影响使得x3变大,则是一个正常的现象。而x4没有影响却有x3变大,则不正常。...将x3/x4或x3^2/x4作为一个新的特征,表明了该cpu负载导致的结果与网络交通无关,比值异常大则为异常样本。...协方差矩阵sigma为n*n的特征大小的矩阵。通过协方差矩阵和mu向量,得到最终的p。 多元高斯分布的对应图如下:可以看出多元高斯分布通过协方差,能够自动得到特征之间的相关性。...数学观点上认为,当m>n时候,才有sigma的逆矩阵。尽管如此,数据量只是稍大一点,也没有必要使用多元高斯模型。在实际数据集中,有各种各样的冗余特征,那么,当数据量远远大于特征,才应用多元高斯分布。

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