正定矩阵对角线元素一定是正数。
那么取
相应的,半正定(positive semidefinite)矩阵的对角元素一定是非负的。
矩阵Cholesky分解定义,对于正定矩阵
其中 为上三角矩阵,对角元素为正数。
这个矩阵分解是从哪里来的呢?其并没有深刻的数学推导,就是等号左右两边对应相等算法
那么首先能得到
第二步
没有栗子我是看不懂滴:
这就是典型的计算机处理思想,复杂度为 flops.
矩阵Cholesky分解应用:广义最小二乘法
含噪声 的问题(假设是信号多次传感问题),
(1)
其中, , 最小二乘解为
那么,如果每次传感信号的噪声方差不一样,那么普通最小二乘解显然会有偏差。那么,如何修正?
首先,每次传感噪声仍然是独立的,那么协方差矩阵 非对角元素仍然为0。利用Cholesky分解
这里 为下三角矩阵,式(1)两边左乘
(2)
,
那么,式(2)的最小二乘解可以应用我们熟悉的公式
附录
In linear algebra, the Cholesky decomposition or Cholesky factorization (pronounced /ʃə.ˈlɛs.ki/) is a decomposition of a Hermitian, positive-definite matrix into the product of a lower triangular matrix and its conjugate transpose, which is useful for efficient numerical solutions, e.g., Monte Carlo simulations. It was discovered by André-Louis Cholesky for real matrices. When it is applicable, the Cholesky decomposition is roughly twice as efficient as the LU decomposition for solving systems of linear equations.