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

计算n×n厄米特矩阵的最大特征值和相应的特征向量的代价有多大?

计算n×n厄米特矩阵的最大特征值和相应的特征向量的代价取决于矩阵的规模和计算方法。以下是一种常见的计算方法:

  1. 首先,需要将厄米特矩阵表示为一个n×n的矩阵。
  2. 接下来,可以使用特征值分解(Eigenvalue Decomposition)或奇异值分解(Singular Value Decomposition)等方法来计算特征值和特征向量。
  3. 特征值分解是一种常用的方法,它将矩阵分解为特征值和特征向量的乘积。这个过程需要计算矩阵的特征多项式,然后求解特征多项式的根,即特征值。对于每个特征值,需要求解对应的特征向量。
  4. 计算特征值和特征向量的代价主要取决于矩阵的规模和计算方法的复杂度。对于大规模的矩阵,计算特征值和特征向量可能需要较长的时间和大量的计算资源。

在腾讯云的云计算平台上,可以使用腾讯云提供的弹性计算服务(Elastic Compute Service,ECS)来进行计算任务。腾讯云的ECS提供了多种规格的云服务器实例,可以根据实际需求选择适合的实例类型和配置。此外,腾讯云还提供了云原生应用引擎(Cloud Native Application Engine,CNAE)等服务,用于支持容器化应用的部署和管理。

对于厄米特矩阵的特征值和特征向量计算任务,可以使用腾讯云提供的弹性计算服务和云原生应用引擎来进行高性能的计算和部署。具体的产品和服务信息可以参考腾讯云官方网站:https://cloud.tencent.com/。

请注意,以上答案仅供参考,实际的计算代价可能因具体情况而异。

页面内容是否对你有帮助?
有帮助
没帮助

相关·内容

陶哲轩等重写论文回应争议:七种证明,全面回顾“颠覆数学常识”公式是怎么来

接下来,新智元将为大家解读陶哲轩三位物理学家更新版论文。 7种证明,陶哲轩等人更新版论文解读 摘要:假设A为一个n x n矩阵,它特征值为 λ1(A), . . . , λn(A)。...过程如下: 定义好前设条件: A为一个n x n矩阵,它特征值为 λ1(A), . . . , λn(A),为了更具体说明就按照常规给特征值升序排列 ?...2.2 The Cramer’s rule proof 克莱默规则证明 现在回到矩阵情况,根据克莱默法则,我们给出一个 特征向量-特征值恒等式 一个变体证明。...要证明这个恒等式,等价于证明矩阵A简单谱(所有特征值都有重复性),或者等价于证明 ? 因为任何一个具有重复特征值矩阵都可以用一个简单谱矩阵来无限逼近。...vi,1替代表达} A是一个矩阵,写成块矩阵形式如下所示: ?

1.3K10

LDA线性判别分析

基于以上两个矩阵,提出了LDA算法目标函数,称之为广义瑞利商。要理解广义瑞丽商,先来看下瑞丽商定义,公式如下 ? x是非零向量,A为矩阵,即共轭对称方阵,A共轭转置矩阵等于它本身。...这样函数一个性质,最大值等于矩阵A最大特征值,最小值等于矩阵A最小特征值 ? 广义瑞丽商公式如下 ?...其中x为非零向量,AB都为矩阵,将上述函数转化为标准瑞丽商函数,可以得到如下结果 ? 根据瑞丽商函数性质,我们只需要求以下矩阵特征值就可以得到函数最大最小值了 ?...在将数据投影到低纬度k时,只需要提取上述矩阵前k个特征值对应特征向量,构成投影矩阵w, 然后将原始样本点通过该投影矩阵进行投影即可,公式如下 ?...从上述推导可以看出,LDA降维过程就是先计算类间类内两个散度矩阵,然后计算特征值特征向量,构建投影矩阵,最后投影即可。

79430

理解主成分分析 (PCA)

这里 M 是一个矩阵 (Hermitian Matrix),在本文中我们可以将其认为是一个实对称矩阵;x 是一个长度不为零列向量。求解瑞利熵最值需要对实对称矩阵对角化一定了解。...根据凸包性质我们可以知道,当最大λi对应αi = 1时整个式子最大值。所以当 x 最大特征值对应特征向量时瑞利熵最大值,这个最大值就是最大特征值。...根据这个结论我们就可以知道w1就是XT X最大特征值对应特征向量,第一主成分t1 = Xw1。这样我们就得到了计算第一主成分方法。接下来我们继续考虑如何计算其他主成分。...3.计算方阵XT X特征值特征向量,将特征向量按照特征值由大到小顺序从左到右组合成一个变化矩阵 W。为了降低数据维度,我们可以将特征值较小特征向量丢弃。...Hermitianmatrix(矩阵). https://en.wikipedia.org/wiki/Hermitian_matrix.Wikipedia. Yann LeCun.

89010

特征值特征向量

最大特征值对应特征向量为 {\displaystyle A} 特征向量。 有限维向量空间上一个变换 {\displaystyle A} 所有特征值集合称为 A 谱。...一旦找到特征值λ,相应特征向量就可以通过求解如下方程得到: (A-\lambda I) v=0 特点 实系数矩阵不一定有实数特征值 考虑矩阵: $$ \left[\begin{array}{cc...}0 & 1 \\ -1 & 0\end{array}\right] $$ 对于 n\times n 矩阵 A 来说,复数域上特征值代数重数n,几何重数小于等于代数重数 考虑矩阵:...该矩阵无法进行特征分解,即找不到 2 个正交特征向量 一个 n×n 矩阵如果有 n不同特征值,则总是可以对角化。...对于实对称矩阵或埃尔矩阵来说,不同特征值对应特征向量必定正交(相互垂直) 参考资料 https://zh.m.wikipedia.org/zh-cn/特征值特征向量#特征值方程

91320

MATLAB学习笔记

魔方矩阵(magic(阶数)) 魔方矩阵又称幻方,是相同行数列数,并在每行每列、对角线上都相等矩阵。魔方矩阵每个元素不能相同。你能构造任何大小(除了2x2)魔方矩阵。...(2n-1)] 希尔伯矩阵是一种数学变换矩阵,正定,且高度病态(即,任何一个元素发生一点变动,整个矩阵行列式矩阵都会发生巨大变化),病态程度阶数相关。...Matlab中生成希尔伯矩阵函数是hilb(n);求希尔伯矩阵函数是invhilb(n),其功能是求n希尔伯矩阵矩阵。...奇异本质原因在于矩阵0特征值,x在对应特征向量方向上运动不改变Ax值。...如果一个特征值比其它特征值在数量级上小很多,x在对应特征向量方向上很大移动才能产生b微小变化,这就解释了为什么这个矩阵为什么会有大条件数,事实上,正规阵在二范数下条件数就可以表示成 abs(最大特征值

1.4K40

【V课堂】R语言十八讲(十七)—主成分分析

如果两两去看,那得有几百个相关关系了,另外我们还会遇到这样问题: 1、 比如拿到一个汽车样本,里面既有以“千/每小时”度量最大速度特征,也有“英里/小时”最大速度特征,显然这两个特征一个多余...可以认为10辆汽车,x是千/小时速度,y是英里/小时速度,等等。 第一步分别求xy平均值,然后对于所有的样例,都减去对应均值。...这里x均值是1.81,y均值是1.91,那么一个样例减去均值后即为(0.69,0.49),得到 第二步,这里只有xy,求解得 第三步,求协方差特征值特征向量,注意是协方差矩阵特征值特征向量...第四步,将特征值按照从大到小顺序排序,选择其中最大k个,然后将其对应k个特征向量分别作为列向量组成特征向量矩阵。...那么我们目的就很明确,就是要找到新特征,其能很好区分样本,数学上就是投影后方差比较大,具体计算过程就如同上面讲求协方差矩阵,计算特征值特征向量,然后找到大特征值,与对应特征向量,组成矩阵

64560

【算法】PCA算法

协方差计算是针对两维,对于n数据集,可以计算C(n,2)种协方差。 n维数据协方差矩阵定义如下: ? Dim(x)表示第x维。...2、特征向量特征值  可以这样理解:矩阵A作用在它特征向量X上,仅仅使得X长度发生了变化,缩放比例就是相应特征值。...特征向量只能在方阵中找到,而且并不是所有的方阵都有特征向量,并且如果一个n*n方阵特征向量,那么就有n特征向量。...第四步,计算协方差矩阵特征向量特征值,选取特征向量 ? ?...如果数据中有n维,计算n特征向量特征值,选择前k个特征向量,然后最终数据集合只有k维,取特征向量命名为FeatureVector。 ?

1.5K60

matlab pca分析(二次进化攻略)

主成分分析步骤:原始数据(X1,X2,⋯⋯, Xn)标准化,建立变量相关系数阵,计算特征根相应特征向量,确定主成分个数k(k<n),建立主成分(F1,F2,⋯⋯, Fk)表达式,建立综合指标...如埋深单位是相应指标在0.8到2.0之间,而人口密度指标的数据值在280左右,这样会导致分析结果不准确。因此数据标准化是主成分分析前提条件,所以实际中可以先把各指标的数据标准化。...由相关系数矩阵可以计算特征值特征向量计算得到与指标数量n相等n个待选主成分。n特征值代表了n个主成分对最终评价结果贡献程度,特征值保存在lamda中,从大到小排列。...主成分特征向量n*n矩阵保存在vec1中,表示主成分相应原始数据相关关系,其绝对值越大,则主成分对该指标的代表性越大。...为了方便计算,修改特征向量正负号,使得每个特征向量分量为正,即为最终特征向量特征向量保存在vec2中,每一列代表一个特征向量,对应一个主成分。

55010

【算法】PCA算法

协方差计算是针对两维,对于n数据集,可以计算C(n,2)种协方差。 n维数据协方差矩阵定义如下: ? Dim(x)表示第x维。...2、特征向量特征值  可以这样理解:矩阵A作用在它特征向量X上,仅仅使得X长度发生了变化,缩放比例就是相应特征值。...特征向量只能在方阵中找到,而且并不是所有的方阵都有特征向量,并且如果一个n*n方阵特征向量,那么就有n特征向量。...第四步,计算协方差矩阵特征向量特征值,选取特征向量 ? ?...如果数据中有n维,计算n特征向量特征值,选择前k个特征向量,然后最终数据集合只有k维,取特征向量命名为FeatureVector。 ?

1.3K40

第五章 多变量线性回归

特征缩放 两种常见特征缩放 将特征除以最大值 均值归一化 将特征除以最大值 在这样情况下,一种有效方法是进行特征缩放。 把特征 x1 定位为,房子面积大小除以2000。...u_i :训练集中特征 x_i 平均值 s_i :就是特征值范围(即,最大值 - 最小值 ,也称作’标准差’) 均值归一化运算并不需要太精确,它只是为了让梯度下降能够运行更快一点而已。...X 是 m * (n+1) 维矩阵,y 是一个 m 维向量 m :样本数 n :特征变量数 ? 这个求得 Θ 即为 使得代价函数最小化 Θ。 如果你使用“正规方程法”,那么就不需要特征缩放。...(梯度下降算法,需要特征缩放,让特征值靠近一个区间范围) 梯度下降算法 VS 正规方程法 ? 实现逆矩阵计算( (X^T * X)^-1 )代价,以矩阵维度三次方增长。即 O(n^3)。...所以,如果 n 很大,我们可能还是会使用梯度下降法。 那么什么是大,什么是小了? 若 n 是百位数级别,或千位数级别,现代计算机对其计算矩阵算法还是很快

84820

一文读懂量子机器学习:量子算法基石已经奠定

类似地,量子计算机可以在N个数据点上进行傅立叶变换,反转N × N稀疏矩阵,并找到它们特征值特征向量,这个过程耗费时间与log 2 N成正比,而已知经典计算机最佳算法时间消耗与 Nlog 2...通过构建这样矩阵变换,量子计算机已被证明可以执行常见线性代数运算,如傅里叶变换,寻找特征向量特征值,以及在时间上求解 2^n 维向量空间线性方程组,只需耗费 n多项式时间,与相应经典算法相比具有指数级高速...矩阵A 可以被视为是共轭,这并不会损失一般性,因为总是可以通过扩展向量空间使得这一点为真。方程式A|x>=|b> 可以通过将方程两边乘以A ^-1来求解,其中A^ -1是A倒数。...协方差矩阵总结了数据不同分量之间相关性,例如不同库存价格变化之间相关性。在最简单形式中,主成分分析将协方差矩阵对角化 ? ,其中c_k是C特征向量, e_k是相应特征值。...例如,给定由N × N密度矩阵描述系统多个拷贝,可以使用量子主成分分析来找到其特征值,并且在时间O[(logN)2] 中显示相应特征向量,与此相比,对这个密度矩阵进行经典测量消耗时间为O(N2)

1.2K60

matlab中矩阵秩,matlab矩阵

第 3 章 MATLAB在高等数学中应用 格式:n=norm(A) 功能:计算矩阵A最大奇异值,相当于n=max(svd(A)…… 子数组寻访赋值 MATLAB数值、变量与表达式 MATLAB...matlab 实现一维实值 x 自相关矩阵 Rxx … 用matlab 求矩阵特征值特征向量 我要计算矩阵: 1 1/3 1/5 … 在 MATLAB 中,eig 用途:Find eigenvalues...(特征值)and eigenvectors( 征向量),常用调用格式 5 种: (1) E=eig(A):求矩阵 A 全部特征值,构成向量 E…… max(max(A)),或者 max(A(:)...…… Matlab提供和了计算矩阵A特征 向量特征值函数3种: ① E=eig(A):求矩阵A全部特征值,构成向量E ② [v,D]=eig(A):求矩阵A全部特征值,构成对角…… 第二章 矩阵与...2.1 矩阵建立 …… 在这一章中我们会学习到线性方程组解法, 直接求解迭代求解两种方法,线性方程组 矩阵是紧密联系,我们先来学习预备知识,矩阵运算一些MATLAB命令。

1.1K10

如何让奇异值分解(SVD)变得不“奇异”?

1 普通方阵矩阵分解(EVD) 我们知道如果一个矩阵 A 是方阵,即行列维度相同(mxm),一般来说可以对 A 进行特征分解: 其中,U 列向量是 A 特征向量,Λ 是对角矩阵,Λ 对角元素是对应特征向量特征值...举个简单例子,例如方阵 A 为: 那么对其进行特征分解,相应 Python 代码为: 运行输出: 特征分解就是把 A 拆分,如下所示: 其中,特征值 λ1=3.41421356,对应特征向量...注意,我们发现对阵矩阵分解非对称矩阵分解除了公式不同之外,特征向量也有不同特性。对称矩阵不同特征值对应特征向量不仅线性无关,而且是相互正交。什么是正交呢?就是特征向量内积为零。...图形化表示奇异值分解如下图所示: 举个简单例子来说明,令 A 为 3x2 矩阵: 则有: 计算得到特征向量 P 对应特征值 σ 为: 然后,计算得到特征向量 Q 对应特征值...奇异值分解可以写成以下形式: 其中,p1 q1 分别为左奇异矩阵右奇异矩阵特征向量。 4 如何形象化理解 SVD 奇异值分解到底什么用呢?如何形象化地理解奇异值?

55810

机器学习基础与实践(三)----数据降维之PCA

这些矩阵可以通过原始数据计算出来。协方差矩阵包含平方与向量积。相关矩阵与协方差矩阵类似,但是第一个变量,也就是第一列,是标准化后数据。...,lambda d) 5.按照特征值大小对特征向量降序排序,选择前k个最大特征向量,组成d*k维矩阵W(其中每一列代表一个特征向量) 6.运用d*K特征向量矩阵W将样本数据变换成新子空间。...因为散步矩阵和协方差矩阵非常类似,散布矩阵乘以(1/N-1)就是协方差,所以他们特征空间是完全等价特征向量相同,特征值用一个常数(1/N-1,这里是1/39)等价缩放了)。...协方差矩阵如下所示: ? ? 结果: ? 6.计算相应特征向量特征值 ? 结果: ?...8.选出前k个特征值最大特征向量 本文例子是想把三维空间降维成二维空间,现在我们把前两个最大特征值特征向量组合起来,生成d*k维特征向量矩阵W ? 结果: ?

1.2K60

降维PCA

如有一组数组数据m个n维列向量Anxm 想要降维,随意丢弃数据显然不可取,降维可以降低程序计算复杂度,代价是丢弃了原始数据一些信息,那么降维同时,又保留数据最多信息呢。...协方差 上图,在n维空间中u是Anxm一个列向量,投影到低维空间中,e是低维空间一个基向量,||e||=1,需要确定e方向,使得A列向量投影到e点方差最大,也就是很分散,向量u投影到e坐标是它们内积...,先算平均值 方差就简单多了 这是个二次型,求最大方差转化为求该二次型最大值 由对称矩阵性质,对称矩阵AA^T特征向量构成n维空间一组标准正交基,用矩阵p表示,则向量e可以被...p线性表示 方差 注意此处 最大时 取是AA^T最大特征值特征向量方向 只要取P前r个特征值特征向量,就可以把Anxm降到Arxm....使用上面方法操作一遍 求特征值 解得 得到特征向量 标准化特征向量 矩阵P 验证 对矩阵A做变换到一维 PCA方法缺点 PCA作为经典方法在模式识别领域已经了广泛应用

65230

「Workshop」第十七期 奇异值分解

://www.cnblogs.com/bigmonkey/p/10180997.html A为n矩阵,若数λn维非0列向量 x 满足 Ax=λx,那么数λ称为A特征值,x称为A对应于特征值λ特征向量...既然ATA是方阵,那么我们就可以 进行特征分解,得到特征值特征向量满足下式: λ 这样我们就可以得到矩阵ATAn特征值对应n特征向量v了。...既然AAT是方阵,那么我们就可以进行特征分解,得到特征值特征向量满足下式: λ 这样我们就可以得到矩阵AATm个特征值对应m个特征向量u了。....html 主成分分析步骤为: 设有m条n维数据,组成n×m矩阵 对所有样本进行中心化 计算样本协方差矩阵 对协方差矩阵进行特征值分解 取最大k个特征值所对应特征向量构成矩阵P Y=PX 即为降维到...注意到SVD也可以得到协方差矩阵 ATA最大k个特征向量张成矩阵,但是SVD个好处,一些SVD实现算法可以不先求出协方差矩阵ATA,也能求出我们右奇异矩阵V。

1.1K20

机器学习 学习笔记(15) 低维嵌入 主成分分析

表示相应特征向量矩阵,则Z可以表达为: ? MDS算法描述: 输入:距离矩阵 ? ,其元素 ? 为样本 ? 到 ? 距离。低维空间维数 ? 过程:根据 ? , ? , ? 分别计算出 ? , ?...计算矩阵B            对矩阵B做特征值分解            取 ? 为 ? 个最大特征值所构成对角矩阵, ? 为相应特征向量矩阵 输出: ?...计算样本协方差矩阵 ?            对协方差矩阵 ? 做特征值分解            取最大 ? 个特征值所对应特征向量 ? 输出:投影矩阵 ? PCA仅需保留 ?...# 代码来自于机器学习实战 # 2个参数:一个参数是用于进行PCA操作数据集,第二个参数是可选参数,即应用N个特征 # 首先计算并减去原始数据集平均值,然后计算协方差矩阵及其特征值 # 然后利用argsort...函数对特征值进行从小到大排序 # 根据特征值排序逆序就可以得到最大N个向量 # 这些向量将构成后面对数据进行转换矩阵 # 该矩阵则利用N个特征将原始数据转换到新空间中 # 最后原始数据被重构后返回

3.9K61

机器学习基础与实践(三)----数据降维之PCA

这些矩阵可以通过原始数据计算出来。协方差矩阵包含平方与向量积。相关矩阵与协方差矩阵类似,但是第一个变量,也就是第一列,是标准化后数据。...下文中我们会计算数据中特征向量(主成分),然后计算散布矩阵(scatter_matrix)中(也可以从协方差矩阵计算)。每个特征向量特征值相关,即特征向量“长度”或“大小”。...,lambda d) 5.按照特征值大小对特征向量降序排序,选择前k个最大特征向量,组成d*k维矩阵W(其中每一列代表一个特征向量) 6.运用d*K特征向量矩阵W将样本数据变换成新子空间。...[ 0.35784053, 1.23805178, 0.29047597], 5 [ 0.69452825, 0.29047597, 1.29531397]])) 6.计算相应特征向量特征值...1 # 通过散布矩阵计算特征值特征向量 2 eig_val_sc, eig_vec_sc = np.linalg.eig(scatter_matrix) 3 4 # 通过协方差矩阵计算特征值特征向量

83070

PCA系列(一):降维基础知识及PCA原理总结

高维数据不仅给机器学习算法带来挑战,而且导致计算量大,此外还会面临维数灾难问题(这一问题可以直观理解成特征向量维数越高,机器学习算法精度反而会降低)。...:我们令 为: L对 求导得: 通过求导以及特征向量定义,我们发现 与 实际上就是方差矩阵S特征向量特征值。   ...通过拉格朗日乘数法我们知道了: 实际上就是协方差矩阵一个特征向量。那么只要我们将协方差矩阵S进行特征值分解即可得到所有的变换矩阵w。...我们将S特征向量从大到小重排,假设我们选择前k个特征向量,也就是G中前k列,我们记为 ,那么 就是p x k维,我们用样本矩阵X乘上 矩阵,得到一个N x k维矩阵,这样,每一个样本都从原来...5.PCA与PCoA辨析   我们换一种思路,我们令: 上述结果我们可以看出, 相当于是T特征值组成对角阵,而: 因此ST具有相同特征值

1.2K20

「Deep Learning」读书系列分享第二章:线性代数 | 分享总结

符合表达式可能还有其他取值,每一个矩阵 A 会对应多组特征向量特征值矩阵 A 所有特征向量特征值都是一一对应。...数学分析里这门课讲到矩阵的话,运算代价非常大,怎么让计算机跑起来更快呢,就做矩阵分解,把一个大矩阵分成几个小矩阵,算起来更快。矩阵分解一个基本目的就是提高计算效率。 ?...这里有种奇怪现象,就是对一个向量做线性变换,N 次以后它会趋近于一个方向走,就不会再继续变方向了。 这个方向实际上是一定意义,这个方向就是矩阵分解最大特征值对应方向。...这种情况叫一种术语叫病态,它衡量是通过条件数,条件数概念就是一个矩阵最大特征值与最小特征值之间倍数。...公交车沿着既定路线走,先往东两千,再往西三千,然后再往东北五千,然后就到家了。这里方向就是特征向量,走幅度两千、三千、五千就是特征值。行列式是什么意思?就是这个路线长度。

1.1K50
领券