Moore

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2024-05-25 02:34| 来源: 网络整理| 查看: 265

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比较通过反斜杠 (\) 和 pinv 求得的线性方程组的解。

如果矩形系数矩阵 A 低秩,则使 norm(A*x-b) 最小化的最小二乘问题将有无限多个解。x1 = A\b 和 x2 = pinv(A)*b 返回两个解。这两个解具有以下特征:x1 只有 rank(A) 个非零分量,norm(x2) 是小于任何其他解的范数。

创建一个 rank(A) = 3 的 8×6 矩阵。

A = magic(8); A = A(:,1:6) A = 8×6 64 2 3 61 60 6 9 55 54 12 13 51 17 47 46 20 21 43 40 26 27 37 36 30 32 34 35 29 28 38 41 23 22 44 45 19 49 15 14 52 53 11 8 58 59 5 4 62

为方程组的右侧创建一个向量。

b = 260*ones(8,1)b = 8×1 260 260 260 260 260 260 260 260

为右侧选择的数字 260 是 A 的 8×8 幻数和。如果 A 仍然是 8×8 矩阵,则 x 有一个解是由 1 组成的向量。如果只有六列,方程仍然是一致的,因此仍然存在解,但解并非全部由 1 组成。由于矩阵低秩,因此有无限多个解。

使用反斜杠和 pinv 求两个解。

x1 = A\bWarning: Rank deficient, rank = 3, tol = 1.882938e-13. x1 = 6×1 3.0000 4.0000 0 0 1.0000 0 x2 = pinv(A)*bx2 = 6×1 1.1538 1.4615 1.3846 1.3846 1.4615 1.1538

从 norm(A*x1-b) 和 norm(A*x2-b) 仅存在舍入误差的意义上来说,这两个解都是精确的。解 x1 的特殊之处在于它只有三个非零元素。解 x2 的特殊之处在于 norm(x2) 小于其他任何解的对应值,包括 norm(x1)。

norm(x1)ans = 5.0990 norm(x2)ans = 3.2817


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