数据拟合线性最小二乘法及其应用(householder变换)
所以
= 1
( + 1)( + 1)
= 1=x + 1 = 1
上述定理的证明是构造性的,即它叙述了计算u与π的过程,一旦 的正负号确定后,就可以求出
1= 1+
= ( =2, , )
以及 = ( + 1)
如果 与 1异号,在计算 1时就会发生抵消,因此,我们取σ=Sign( 1) . 这样我们可以运用Householder变换把系数矩阵化为上梯形矩阵.
定理二显示出,对于任意的 ∈ ( ≠0)都可构造出Householder矩阵H,使Hx的后n-1个分量为零;而且其证明亦告诉我们,可按如下的步骤来构造确定H的单位向量u:
计算 = ± 2 1;
计算 = / 2
首先,一个自然的问题是,实际计算时, 2前的符号如何选取最好. 为了使变换后得到的 为负数,则应取
= 2 1
但是这样选取就会出现一个问题,如果x是一个很接近 1的向量,计算
1= 1 2 1
时,就会出现两个相近的数相减,而导致严重地损失有效数字,这里 1和 1分别表示向量v和x的第一个分量. 不过,幸运的是,只要对上式做一简单的等价变形,就可避免这一问题的出现,事实上,注意到
222 1 2 ( 2+ + )2 1= 1 2== 1212
只要在 1>0时使用上面式子来计算 1,就会避免出现两个相近的数相减的情形.