人工智能之数学基础:矩阵条件数在线性方程组求解中的应用
本文重点
在线性代数领域,矩阵的条件数(Condition Number)是一个至关重要的概念。矩阵条件数表示了矩阵计算对于误差的敏感性,本文介绍矩阵条件数在线性方程组求解中的应用。
举例
如图所示,现在有两个方程组,方程组仅仅是b不同,但是它们的结果却相差很大,为什么会出现这样的情况呢?我们可以从矩阵条件数的角度来判断这个问题。
矩阵条件数
现在有一个矩阵AX=b,如果矩阵A的条件数过大,那么b的微小改变就能引起解x较大的改变,数值稳定性差。那么如何计算矩阵的条件数呢?
矩阵条件数的计算公式如图所示,它等于矩阵的范数乘以矩阵逆的范数。
在计算矩阵条件数时,可以选择不同的范数来衡量矩阵的大小。以下是一些常见的计算方法:
1-范数条件数:使用矩阵A的1-范数和其逆矩阵A^(-1)的1-