首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往

用QR分解在MATLAB中求解上三角方程组

在MATLAB中,可以使用QR分解方法来求解上三角方程组。QR分解是一种将矩阵分解为正交矩阵Q和上三角矩阵R的方法。具体步骤如下:

  1. 将方程组表示为矩阵形式,假设方程组为Ax=b,其中A是一个n×n的矩阵,x和b是n维向量。
  2. 使用MATLAB中的qr函数对矩阵A进行QR分解,得到正交矩阵Q和上三角矩阵R。可以使用以下代码进行分解: [Q, R] = qr(A);
  3. 将方程组转化为QRx=Qb的形式,其中Qb是向量b与矩阵Q的乘积。
  4. 将上三角方程组Rx=Qb求解为x=R(Q'*b),可以使用MATLAB中的左除运算符\来求解。

下面是一个完整的示例代码:

代码语言:txt
复制
% 定义方程组的系数矩阵A和右侧向量b
A = [1, 2, 3; 0, 4, 5; 0, 0, 6];
b = [6; 7; 8];

% 使用QR分解求解上三角方程组
[Q, R] = qr(A);
Qb = Q' * b;
x = R \ Qb;

% 打印求解结果
disp(x);

在云计算领域,QR分解可以应用于各种科学计算、数据分析和机器学习等领域。例如,在图像处理中,可以使用QR分解来进行图像压缩和降噪。在信号处理中,可以使用QR分解来进行信号滤波和降维。在机器学习中,QR分解可以用于矩阵分解和特征提取等任务。

腾讯云提供了丰富的云计算产品和服务,其中包括计算、存储、人工智能等方面的解决方案。具体推荐的产品和产品介绍链接地址可以参考腾讯云官方网站或咨询腾讯云客服人员。

页面内容是否对你有帮助?
有帮助
没帮助

相关·内容

Math-Model(五)正交分解(QR分解)

正交分解 矩阵的正交分解又称为QR分解,是将矩阵分解为一个正交矩阵Q和一个三角矩阵的乘积的形式。 任意实数方阵A,都能被分解为 。这里的Q为正交单位阵,即 R是一个三角矩阵。...这种分解被称为QR分解QR分解也有若干种算法,常见的包括Gram–Schmidt、Householder和Givens算法。 QR分解是将矩阵分解为一个正交矩阵与三角矩阵的乘积。...一张图可以形象地表示QR分解: ? 为啥我们需要正交分解呢? 实际运用过程QR分解经常被用来解线性最小二乘问题,这个问题我们后面讲述。...= QRSchmidt(A,b) %方阵的QR的Gram-Schmidt正交化分解法,并用于求解AX=b方程组[m,n]=size(A); if m~=n %如果不是方阵,则不满足QR分解要求...,则Q是酉矩阵之积,从而必有酉矩阵并且A=QR matlab代码 function[ X,Q,R ] = QRHouseholder(A,b) %Householder变换将方阵A分解为正交Q与三角矩阵

6.4K20

matlabQR分解

根据A=QR,QTQ=I→R=QTA,得到上三角矩阵R MATLAB验证Gram-Schmidt算法实现QR分解稳定性 通过直观的方法来观察到Gram-Schmidt QR分解的正交性偏差,理论通过Gram-Schmidt...线性方程组Ax=0只有0解,可逆。 线性方程组Ax=b只有特解,可逆。 实际如果一个方阵可以进行QR分解,那么这个方阵也是可逆的。...那么A-1就可以通过R-1QT得到,但是实际我们并不需要计算R-1,让x= R-1QT,那么我们目标就是要得到x的结果,因为RR-1QT=QT,即Rx=QT,那么我们就需要求解这个线性方程组,由于R是三角矩阵...我们先用Gram-Schmidt算法实现的QR分解求解矩阵B的逆,将其与MATLAB内置的求逆函数结果进行比较,结果如图所示,红色的圆圈是matlab内置的求逆函数计算出来的结果,绿色实心点是我们QR...分解求解矩阵B的逆,将其与MATLAB内置的求逆函数结果进行比较,结果如图所示。

36410

凸优化(9)——近端牛顿方法;矩阵论数值线性代数基础:浮点数运算

可以思考一下,从把一般的矩阵消成三角矩阵,就需要大约 次浮点数运算,因此对于这种情况,求解线性方程组就需要 的时间复杂度。...所以很多时候会说求解一个矩阵的逆需要 的时间复杂度,是因为这个问题和求解 是等价的。 这个问题的一个最直接的应用就是矩阵分解,很多时候可以通过矩阵分解使得线性方程组求解变得简单。...举个例子,假如说我们希望计算 (注意这里的 都是矩阵了),那么就可以把它拆成一系列线性方程组 那么实际解的时候,我们可以做一次分解,然后每一个方程组都使用分解后的 来求解,这样的话如果有...比较常见的分解就是QR分解和Cholesky分解,我们简单介绍一下。 Definition 2: QR Decomposition 设 ,那么存在矩阵分解 ,且 是列正交的, 是三角阵。...一个比较常见的例子就是,有些时候求解线性方程组的时候,会更多的希望对矩阵做QR分解而不是Cholesky分解

77310

利用 Numpy 进行矩阵相关运算

数据挖掘的理论背后,几乎离不开线性代数的计算,如矩阵乘法、矩阵分解、行列式求解等。...linalg.qr(a[, mode]) 矩阵的QR分解 linalg.svd(a[, full_matrices, compute_uv]) SVD分解 Matrix eigenvalues 特征值和特征向量...(这里基本已经可以确定稳态了) QR分解 这里使用第十七讲习题课的矩阵,可以发现和我们之前计算的 QR 结果是一致的,只不过有符号的差别。 ?...最小二乘 使用第十六讲习题课的例子,返回值中含有多个值,系数矩阵返回值的第一个数组 ? 逆 使用第三讲课程内容的例子 ?...对角线为 1 矩阵 这里可以不止是主对角线上,可由参数k控制,该参数定义全为 1 的对角线离主对角线的相对距离,为正则往上三角移动,为负则往下三角移动。 并且可以是非方阵。

2.2K30

常见的几种矩阵分解方式

本质,LU分解是高斯消元的一种表达方式。首先,对矩阵A通过初等行变换将其变为一个三角矩阵。对于学习过线性代数的同学来说,这个过程应该很熟悉,线性代数考试求行列式求逆一般都是通过这种方式来求解。...注意: 1)U是高斯消元的结果,且对角线上是主元 2)L对角线上是1,对角线下面的元素image恰恰是式1用于消去(i,j)位置上元素的乘子。...LU分解常用来求解线性方程组,求逆矩阵或者计算行列式。...2.QR分解 QR分解是将矩阵分解为一个正交矩阵与三角矩阵的乘积。...一张图可以形象地表示QR分解: 这其中, Q Q Q为正交矩阵, Q T Q = I Q^TQ = I QTQ=I,R为三角矩阵。 实际QR分解经常被用来解线性最小二乘问题。

1.7K20

大规模开源线性代数求解器(Eigen,LAPACK,Ceres)+JSim数值解算器+Plot Digitizer

Fortran 90 编写的,提供用于求解联立线性方程组、线性方程组的最小二乘解、特征值问题和奇异值问题的例程。...还提供了相关的矩阵分解(LU、Cholesky、QR、SVD、Schur、广义 Schur),以及相关计算,例如 Schur 分解的重新排序和估计条件数。处理密集矩阵和带状矩阵,但不处理一般稀疏矩阵。...这些块操作可以针对每个架构进行优化,以考虑内存层次结构,从而提供一种可移植的方式来不同的现代机器实现高效率。...报告和参考文献,数据通常以功能 XY 型散点图或折线图的形式呈现。为了使用这些数据,必须以某种方式将其数字化。...该程序将允许您获取绘图的扫描图像(GIF、JPEG 或 PNG 格式),只需每个数据点单击鼠标即可快速将绘图中的值数字化。然后可以将这些数字保存到文本文件,并在您需要的任何地方使用。

1.8K10

利用 Numpy 进行矩阵相关运算

数据挖掘的理论背后,几乎离不开线性代数的计算,如矩阵乘法、矩阵分解、行列式求解等。...linalg.qr(a[, mode]) 矩阵的QR分解 linalg.svd(a[, full_matrices, compute_uv]) SVD分解 Matrix eigenvalues 特征值和特征向量...(这里基本已经可以确定稳态了) QR分解 这里使用第十七讲习题课的矩阵,可以发现和我们之前计算的 QR 结果是一致的,只不过有符号的差别。 ?...最小二乘 使用第十六讲习题课的例子,返回值中含有多个值,系数矩阵返回值的第一个数组 ? 逆 使用第三讲课程内容的例子 ?...对角线为 1 矩阵 这里可以不止是主对角线上,可由参数k控制,该参数定义全为 1 的对角线离主对角线的相对距离,为正则往上三角移动,为负则往下三角移动。 并且可以是非方阵。

1.2K61

EDA算法探究--20世纪10个影响最大的算法EDA领域的应用

当前的一套方法包括非对称方程组求解技巧,像字首缩拼词为GMRES和Bi-CGSTAB那样的算法。...EDA领域,大部分问题都归结为线性方程组求解,采用Krylov子空间迭代法是十分高效的算法。...(1961年伦敦国家物理实验室的JamesWilkinson基于把矩阵分解为下和三角矩阵因子的积的LU分解美国计算机协会(ACM)的杂志发表了一篇题为“矩阵逆的直接方法的误差分析”的重要文章。)...QR 算法正好是能达到这一目的的方法,基于QR 分解,A可以写成正交矩阵Q 和一个三角矩阵R 的乘积,这种方法叠代地把A=Q(k)R(k)变成A(k+1)==Q(k)R(k) 就加速收敛到上三角矩阵而言多少有点不能指望...通过QR分解可以把比较困难的直接求解转换为迭代求解,有利于程序实现。 7. 快速排序法 1962:伦敦Elliott Brothers, Ltd.的Tony Hoare提出了快速(按大小)分类法。

2.9K20

灰太狼的数据世界(四)

= {}".format(c)) d = sl.block_diag(a,b,c) print("d = {}".format(d)) 除了创建矩阵 scipy当然还有更多有趣的地方 例如 对线性方程组求解...fr=aladdin 我们有各种方法进行求解 例如: LU分解 QR分解 SVD分解 Cholesky分解 先来了解一下LU分解~ 将LU分解转化成Scipy代码 SciPy里的 scipy.linalg.lu...分解过后的方程如下: 对应的结果也就是A 之后我们 求p、l、u 然后用pl和b求y u和y求x的值 from scipy.linalg import lu,solve import numpy...要求解线性方程组Ax=b 其中为对称正定矩阵 又叫平方根法 是求解对称线性方程组常用的方法之一 那么可通过下面步骤求解 (1)求的Cholesky分解,得到A=LLT (2)求解Ly=b,得到y (3...分解 QR分解法是三种将矩阵分解的方式之一 它把矩阵分解成: 一个正交矩阵与一个三角矩阵的积 QR分解经常用来解线性最小二乘法问题 scipy.linalg模块下的qr函数 可以对矩阵进行QR分解操作

78811

我的机器学习线性代数篇观点向量矩阵行列式矩阵的初等变换向量组线性方程组特征值和特征向量几个特殊矩阵QR 分解(正交三角分解)奇异值分解向量的导数

观点 核心问题是求多元方程组的解,核心知识:内积、秩、矩阵求逆,应用:求解线性回归、最小二乘法QR分解,奇异值分解SVD,主成分分析(PCA)运用可对角化矩阵 向量 基础 向量:是指具有...Y=AX这个向量组线型相关中经常见到 直观表示: ?...image.png 秩来判断是否相关 ?...) A是正交阵的充要条件:A的列(行)向量都是单位向量,且两两正交 QR 分解(正交三角分解) 对于m*n的列满秩矩阵A,必有: ?...image.png 奇异值分解 可以看作是对称方阵在任意矩阵的推广。 ?

1.7K40

QR分解_矩阵谱分解例题

QR分解 矩阵分解是指将一个矩阵表示为结构简单或具有特殊性质的若干矩阵之积或之和,大体可以分为满秩分解QR分解和奇异值分解。矩阵分解矩阵分析占有很重要的地位,常用来解决各种复杂的问题。...而QR分解是工程应用中最为广泛的一类矩阵分解QR分解也称为正交三角分解,矩阵QR分解是一种特殊的三角分解解决矩阵特征值的计算、最小二乘法等问题中起到重要作用。...QR分解定理:任意一个满秩矩阵A,都可以唯一的分解为A=QR,其中Q为正交矩阵,R为正对角元三角矩阵。...P就是A的列空间的投影,b-p产生最小的误差向量: 求解不等式方程Ax=b,需要将b微调成它在A的列空间的投影(列空间的向量很多,b列空间的投影是唯一的),这就是投影的意义。...标准正交向量 A垂直于B证明: 此处的||A||表示向量的模 A=QR,R是三角阵,Q是单位正交阵 已知 由上述可知 ,所以 ,即左下角元素为零 最小二乘法的正规方程由QR分解的结果来重新生成参数计算公式

95430

MATLAB命令大全+注释小结

cholinc            不完全cholesky分解 lu                 LU分解 luinc              不完全LU分解 qr                ...^P               对A的每一个元素进行操作 四、数值计算 1、线性方程组求解 (1)AX=B的解可以X=A\B求。XA=B的解可以X= A/B求。...如果A是奇异的,且AX=B有解,可以X=pinv(A)×B返回最小二乘解 (2)AX=b,  A=L×U,[L,U]=lu(A),  X=U\(L\b),即用LU分解求解。...(3)QR(正交)分解是将一矩阵表示为一正交矩阵和一三角矩阵之积,A=Q×R[Q,R]=chol(A),  X=Q\(U\b) (4)cholesky分解类似。...flipud    按上下方向翻转矩阵元素    triu    取矩阵的三角部分 repmat    复制并排列矩阵函数          附录5 特殊矩阵 函数名    功能描述    函数名

2.2K40

numpy线性代数基础 - Python和MATLAB矩阵处理的不同

Python更可能是A.attr,而用MATLAB更可能是attr(A)。   ...比较重要的思想有:1.线性代数的核心内容是研究有限维线性空间的结构和线性空间的线性变换;2.向量的线性相关性是研究线性空间结构与线性变换理论的基础;3.矩阵是有限维线性空间的线性变换的表示形式;4.线性方程组求解问题是...规格是---起点:步长值:终点   ii)第二组用来原有矩阵基础获得一个具有某些特征的矩阵。   ...X1=triu(X,k)和X1=tril(X,k)      %分别产生矩阵X的三角矩阵和下三角矩阵。   ...常用的分解形式MATLAB中都有函数予以实现,并且有些分解考虑了多种情况。常见的如:eig()、qr()、schur()、svd()、chol()、lu()等。

1.5K00

PYTHON替代MATLAB在线性代数学习的应用(使用Python辅助MIT 18.06 Linear Algebra学习)

可以较低的门槛逐步完成PYTHON在线性代数各项功能的学习和应用。 MIT 2020版本的线性代数课程也已发布,但基本是18.06版本的修正。...求解线性方程 这也是课程第一、二讲的内容。方程组是矩阵的起源,也是矩阵最初的目的。...对于一个给定矩阵A,可以表现为一个下三角矩阵和一个三角矩阵乘积的形式: \[A=LU \] 其中上三角矩阵U是求解方程组的初步中间产物。...由这一步开始,逐步求解靠后的主元,再回代至方程,以求解更多的未知数主元。重复这个步骤,直到完成所有未知数的求解。 NumPy,并没有提供矩阵的LU分解功能。...QR分解计算起来更麻烦,课程并没有介绍,不过还是老话,计算机最不怕的就是清晰的计算。 QR分解的大意是,任何一个列满轶的矩阵A,都可以分解为一个标准正交向量Q和一个三角矩阵R的乘积形式。

5.3K51

开发者必读:计算机科学的线性代数(附论文)

简介 矩阵计算机科学、统计学和应用数学占有独一无二的地位。...本论文将在第二节概述基本的线性代数知识;第三节概述离散概率的基本知识;第四节介绍矩阵乘法的随机算法;第五节介绍最小二乘回归问题的随机算法;第六节介绍低秩近似的随机算法。...QR 分解:任意的矩阵 A ∈ R^n×n 都可以分解成一个正交矩阵和一个三角矩阵的乘积:A=QR 其中 Q ∈ R^n×n 是正交矩阵,R ∈ R^n×n 是三角矩阵。...QR 分解求解线性方程组的时候很有用,它的计算复杂度为 O(n^3),并且是数值稳定的。...为了 QR 分解求解线性方程组 Ax=b,我们首先对等式两边同时左乘一个 Q^⊤,即 Q^⊤QRx = Rx = Q^⊤b。然后,我们反向代入求解 Rx = Q^⊤b。

2.2K100

开发者必读:计算机科学的线性代数

论文链接:https://arxiv.org/pdf/1712.08880.pdf 简介 矩阵计算机科学、统计学和应用数学占有独一无二的地位。...本论文将在第二节概述基本的线性代数知识;第三节概述离散概率的基本知识;第四节介绍矩阵乘法的随机算法;第五节介绍最小二乘回归问题的随机算法;第六节介绍低秩近似的随机算法。...QR 分解:任意的矩阵 A ∈ R^n×n 都可以分解成一个正交矩阵和一个三角矩阵的乘积:A=QR 其中 Q ∈ R^n×n 是正交矩阵,R ∈ R^n×n 是三角矩阵。...QR 分解求解线性方程组的时候很有用,它的计算复杂度为 O(n^3),并且是数值稳定的。...为了 QR 分解求解线性方程组 Ax=b,我们首先对等式两边同时左乘一个 Q^⊤,即 Q^⊤QRx = Rx = Q^⊤b。然后,我们反向代入求解 Rx = Q^⊤b。

1.2K70

数值优化(B)——二次规划():Schur补方法,零空间法,激活集方法

我们一定要强调的是,这里的每一步的算法都要遵守数值算法的计算方式和计算顺序,比方说QR分解和Cholesky分解都是有自己的一套算法可以保证较低的计算复杂度的。...简单来说,矩阵条件数很高的时候,也就是矩阵病态的时候,Cholesky分解是容易崩溃的,这会给算法带来不稳定性。...最后提一下,Schur补方法多元统计和回归分析也有所应用,这里给大家放几篇文章供参考和引申阅读。...这里的一个方案就是考虑取 为对 做QR分解得到的结果。当然了这里的QR分解 是列满秩的,不是满秩的,那么这个时候根据高等代数的知识,我们可以得到 与 所张成的空间相同。...比方说对于Schur补方法,我们的计算依赖的是对 的处理,同时需要 是对称正定阵(否则的话有的方程就无法CG求解)。所以如果这个处理不耗时, 又满足这个要求,那么Schur补方法就更好一些。

1.5K20

Python实现所有算法-矩阵的LU分解

当时要是开窍,也不至于此 啧,忘了,我是写矩阵分解的。 无解 LU分解本质是高斯消元法的一种表达形式应用上面,算法就用来解方程组。...实质是将A通过初等行变换变成一个三角矩阵,其变换矩阵就是一个单位下三角矩阵(有时是它们和一个置换矩阵的乘积)。...消元法将方程组的一方程的未知数含有另一未知数的代数式表示,并将其代入到另一方程,这就消去了一未知数,得到一解;或将方程组的一方程倍乘某个常数加到另外一方程中去,也可达到消去一未知数的目的。...自己看图,以及下三角的对角元素都是1 矩阵是方阵(LU分解主要是针对方阵); 矩阵是可逆的,也就是该矩阵是满秩矩阵,每一行都是独立向量; 消元过程没有0主元出现,也就是消元过程不能出现行交换的初等变换...当系数矩阵A完成了LU分解后,方程组Ax = b就可以化为L(Ux) = b,等价于求解两个方程组Ly = b和Ux = y; 计算的公式 这个可能看起来不直观: 比如一个三阶的矩阵消元是这样的

75910

【转】Numpy 数学函数及代数运算

2.2 双曲函数  在数学,双曲函数是一类与常见的三角函数类似的函数。双曲函数经常出现于某些重要的线性微分方程的解,使用 numpy 计算它们的方法为:  numpy.sinh(x):双曲正弦。...numpy.nan_to_num(x): 0 替换 NaN。numpy.interp(x, xp, fp, left, right, period):线性插值。...除此之外,numpy 还包含一些代数运算的方法,尤其是涉及到矩阵的计算方法,求解特征值、特征向量、逆矩阵等,非常方便。  numpy.linalg.cholesky(a):Cholesky 分解。...numpy.linalg.qr(a ,mode):计算矩阵的 QR 因式分解。numpy.linalg.svd(a ,full_matrices,compute_uv):奇异值分解。...numpy.linalg.solve(a,b):求解线性矩阵方程或线性标量方程组

1K20
领券