Matrix 如何使用一些零来减少矩阵的秩?

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我正在研究秩大于1的矩阵。可以将矩阵的秩降低为秩=1,将一些值替换为零?

矩阵中的秩指的是有多少列向量是独立的和非零的(或行向量,但我被教导总是使用列向量)。所以,如果你想丢失很多关于矩阵定义的变换的信息,你可以创建一个矩阵,它只是矩阵的第一个非零列,其他的都设置为零。保证排名第一

但是,这会丢失有关转换的大量信息。也许更有用的方法是将矩阵投影到1x1大小的空间中。有一些方法可以这样做,即可以创建从矩阵到新空间的注入,从而确保没有两个矩阵产生相同的结果。首先想到的是:
设A为nxm矩阵
设{P_i}为第i个素数。
设F(A)={从i到(n*m)的和{P_i}^(A_(i div n),(i mod m))

虽然这会生成单个数字,但您可以将单个数字视为1 x 1矩阵,如果非零,则其秩为1


尽管如此,秩1矩阵还是有点无聊,如果你保持秩,你可以用矩阵做一些更酷的事情!=1.特别是,如果你有一个秩为n的nxn矩阵,一个充满可能性的世界就打开了。这取决于你想用这些矩阵做什么

您可能需要查看奇异值分解,该分解可用于将矩阵写成加权外积的总和(请参阅)。仅选择此和的最高加权分量将为您提供与分解矩阵最接近的秩1近似值


大多数常见的线性代数库(,)都有一个SVD实现。

感谢您的快速响应。这些矩阵是内核(图像过滤器),我想把它们卷积成图像。我知道如果秩=1,矩阵是可分的,它允许我实现更快的卷积。我的过滤器是由小值(10^-3)制成的,因此,如果我能在过滤器上应用智能地板,使其可分离,那就太好了。