逆矩阵、伪逆矩阵:数据的压缩和复原

2024-04-30 17:58

本文主要是介绍逆矩阵、伪逆矩阵:数据的压缩和复原,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

逆矩阵、伪逆矩阵、数据的压缩和复原:这一块知识虽然很简单,但在光学各种实验情况下经常用到,特此总结。

 

矩阵的乘法 (观测矩阵):C = A* B

C:M*1

A:M*N

B:N*1

A可以理解为一个转化矩阵,或者说 观测矩阵。

矩阵B在观测矩阵A上,观察到的效果是矩阵C

这个思想在物理思想上非常重要,尤其是光学。

实际生活中,往往我们需要通过观测矩阵(A)和观察到的结果(C),来求出原矩阵(B)

也就是解非线性齐次方程,M个方程,N个未知数。

 

求逆矩阵当矩阵A必须是方阵的时候,A才是可逆矩阵,这时M=N,有唯一解,B = inv(A) * C,matlab中测试如下。

%测试逆矩阵
A = rand(10,10);
B = rand(10,1);
C = A*B;
BB = inv(A)*C;
B'
BB'结果:ans =0.0986    0.1420    0.1683    0.1962    0.3175    0.3164    0.2176    0.2510    0.8929    0.7032ans =0.0986    0.1420    0.1683    0.1962    0.3175    0.3164    0.2176    0.2510    0.8929    0.7032

求伪逆矩阵:伪逆矩阵是逆矩阵的广义形式。由于奇异矩阵或非方阵的矩阵不存在逆矩阵,但在matlab里可以用函数pinv(A)求其伪逆矩阵。理解其实就是求不存在逆矩阵的逆矩阵。

M>N的时候,也就是说我们探测到的数据量大于原数据量,此时方程数量大于未知数数量,可以直接通过求伪逆求出矩阵B,B = pinv(A) * C

%测试伪逆,M > N
A = rand(10,8);
B = rand(8,1);
C = A*B;
BB = pinv(A)*C;
B'
BB'结果:
ans =0.1375    0.3900    0.9274    0.9175    0.7136    0.6183    0.3433    0.9360ans =0.1375    0.3900    0.9274    0.9175    0.7136    0.6183    0.3433    0.9360

N>M的时候,也就是说我们探测到的数据量大于原数据量,此时方程数量小于未知数数量,方程没有唯一解,不能通过B = pinv(A) * C 求出B(压缩感知情况另外考虑 :https://blog.csdn.net/tyfwin/article/details/88902091)

%测试伪逆 M<N
A = rand(8,10);
B = rand(10,1);
C = A*B;
BB = pinv(A)*C;
B'
BB'结果:
ans =0.7360    0.7947    0.5449    0.6862    0.8936    0.0548    0.3037    0.0462    0.1955    0.7202ans =0.7045    0.7584    0.6073    0.5426    1.0107    0.0920    0.2619    0.1060    0.2999    0.6264

 

这篇关于逆矩阵、伪逆矩阵:数据的压缩和复原的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/949539

相关文章

SQL Server修改数据库名及物理数据文件名操作步骤

《SQLServer修改数据库名及物理数据文件名操作步骤》在SQLServer中重命名数据库是一个常见的操作,但需要确保用户具有足够的权限来执行此操作,:本文主要介绍SQLServer修改数据... 目录一、背景介绍二、操作步骤2.1 设置为单用户模式(断开连接)2.2 修改数据库名称2.3 查找逻辑文件名

canal实现mysql数据同步的详细过程

《canal实现mysql数据同步的详细过程》:本文主要介绍canal实现mysql数据同步的详细过程,本文通过实例图文相结合给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的... 目录1、canal下载2、mysql同步用户创建和授权3、canal admin安装和启动4、canal

使用SpringBoot整合Sharding Sphere实现数据脱敏的示例

《使用SpringBoot整合ShardingSphere实现数据脱敏的示例》ApacheShardingSphere数据脱敏模块,通过SQL拦截与改写实现敏感信息加密存储,解决手动处理繁琐及系统改... 目录痛点一:痛点二:脱敏配置Quick Start——Spring 显示配置:1.引入依赖2.创建脱敏

详解如何使用Python构建从数据到文档的自动化工作流

《详解如何使用Python构建从数据到文档的自动化工作流》这篇文章将通过真实工作场景拆解,为大家展示如何用Python构建自动化工作流,让工具代替人力完成这些数字苦力活,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起... 目录一、Excel处理:从数据搬运工到智能分析师二、PDF处理:文档工厂的智能生产线三、邮件自动化:

Python数据分析与可视化的全面指南(从数据清洗到图表呈现)

《Python数据分析与可视化的全面指南(从数据清洗到图表呈现)》Python是数据分析与可视化领域中最受欢迎的编程语言之一,凭借其丰富的库和工具,Python能够帮助我们快速处理、分析数据并生成高质... 目录一、数据采集与初步探索二、数据清洗的七种武器1. 缺失值处理策略2. 异常值检测与修正3. 数据

pandas实现数据concat拼接的示例代码

《pandas实现数据concat拼接的示例代码》pandas.concat用于合并DataFrame或Series,本文主要介绍了pandas实现数据concat拼接的示例代码,具有一定的参考价值,... 目录语法示例:使用pandas.concat合并数据默认的concat:参数axis=0,join=

C#代码实现解析WTGPS和BD数据

《C#代码实现解析WTGPS和BD数据》在现代的导航与定位应用中,准确解析GPS和北斗(BD)等卫星定位数据至关重要,本文将使用C#语言实现解析WTGPS和BD数据,需要的可以了解下... 目录一、代码结构概览1. 核心解析方法2. 位置信息解析3. 经纬度转换方法4. 日期和时间戳解析5. 辅助方法二、L

使用Python和Matplotlib实现可视化字体轮廓(从路径数据到矢量图形)

《使用Python和Matplotlib实现可视化字体轮廓(从路径数据到矢量图形)》字体设计和矢量图形处理是编程中一个有趣且实用的领域,通过Python的matplotlib库,我们可以轻松将字体轮廓... 目录背景知识字体轮廓的表示实现步骤1. 安装依赖库2. 准备数据3. 解析路径指令4. 绘制图形关键

C/C++中OpenCV 矩阵运算的实现

《C/C++中OpenCV矩阵运算的实现》本文主要介绍了C/C++中OpenCV矩阵运算的实现,包括基本算术运算(标量与矩阵)、矩阵乘法、转置、逆矩阵、行列式、迹、范数等操作,感兴趣的可以了解一下... 目录矩阵的创建与初始化创建矩阵访问矩阵元素基本的算术运算 ➕➖✖️➗矩阵与标量运算矩阵与矩阵运算 (逐元

解决mysql插入数据锁等待超时报错:Lock wait timeout exceeded;try restarting transaction

《解决mysql插入数据锁等待超时报错:Lockwaittimeoutexceeded;tryrestartingtransaction》:本文主要介绍解决mysql插入数据锁等待超时报... 目录报错信息解决办法1、数据库中执行如下sql2、再到 INNODB_TRX 事务表中查看总结报错信息Lock