gemm() 与 gesvd() 到矩阵求逆(inverse)(根据 SVD 分解和矩阵乘法求矩阵的逆)
可逆方阵 AA 的逆记为,A−1A^{-1},需满足 AA−1=IAA^{-1}=I。
在 BLAS 的各种实现中,一般都不会直接给出 matrix inverse 的直接实现,其实矩阵(方阵)的逆是可以通过 gemm()
和gesvd()
操作得到。
实值可逆方阵 AA,其 SVD 分解如下:
A\cdot V=U\cdot S
其中:
V,UV, U 均为正交矩阵,
{VVT=IUUT=I⇒{V−1=VTU−1=UT\left\{\begin{split}&VV^T=I\\&UU^T=I\end{split}\right. ⇒\left\{\begin{split} &V^{-1}=V^T\\&U^{-1}=U^T\end{split}\right.
SS 为对角矩阵;
- 因为 A 是可逆的,根据 SVD 的定义,SS 的对角元素均是正数;
所以有:
A⋅V⋅S−1⋅U−1=I⇒A⋅V⋅S−1⋅UT=IA\cdot V\cdot S^{-1}\cdot U^{-1}=I ⇒ A\cdot V\cdot S^{-1}\cdot U^T=I
也即:
A−1=V⋅S−1⋅UTA^{-1}=V\cdot S^{-1}\cdot U^T
references
- 1. Matrix Inverse
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