Pseudo inverse
Bonjour
Je cherche un pseudo inverse de $M := \begin{pmatrix}
1 & -1 & 1 \\
1 & 3& 1 \\
1 & 1 & 1
\end{pmatrix}$
sachant que j'ai obtenu $M = XDY,$ où $$
X = \begin{pmatrix}
-1 & -1 & -1 \\
0 & 1& 3 \\
1 & 0 & 1
\end{pmatrix}, \qquad
D = \begin{pmatrix}
0 & 0 & 0 \\
0 & -2& 0 \\
0 & 0 & 1
\end{pmatrix}
\quad\text{et}\quad
Y = \begin{pmatrix}
1 & 1 & -2 \\
1 & 0& 1 \\
1 & 1 & 1
\end{pmatrix}
$$ Mais je ne vois pas comment en déduire un pseudo inverse
Je cherche un pseudo inverse de $M := \begin{pmatrix}
1 & -1 & 1 \\
1 & 3& 1 \\
1 & 1 & 1
\end{pmatrix}$
sachant que j'ai obtenu $M = XDY,$ où $$
X = \begin{pmatrix}
-1 & -1 & -1 \\
0 & 1& 3 \\
1 & 0 & 1
\end{pmatrix}, \qquad
D = \begin{pmatrix}
0 & 0 & 0 \\
0 & -2& 0 \\
0 & 0 & 1
\end{pmatrix}
\quad\text{et}\quad
Y = \begin{pmatrix}
1 & 1 & -2 \\
1 & 0& 1 \\
1 & 1 & 1
\end{pmatrix}
$$ Mais je ne vois pas comment en déduire un pseudo inverse
Réponses
-
Bonjour
Si X et Y avaient été unitaires (orthogonales), la réponse t'aurait été donnée depuis longtemps.
Il faut à mon avis trouver une décomposition svd de M dans les questions précédentes pour déduire un pseudo-inverse.
Cordialement. -
Autre option (plutôt que le SVD), la factorisation de rang maximal (voir l'article joint).
-
La méthode SVD conduit effectivement à des calculs pénibles ...
Il est plus simple de prendre une des racines de D (complexe).
Si D1=sqrt(D) , il suffit alors d'écrire M=BC avec B=XD1 et C=D1Y, et là ça va tout seul à la main.
Bonne soirée.
Edit:
Les calculs donnent ceci
$D=\begin{pmatrix}0 & 0 & 0\cr 0 & -2 & 0\cr 0 & 0 & 1\end{pmatrix}$
Une racine de $D$ est :
$D_1=\begin{pmatrix}0 & 0 & 0\cr 0 & \sqrt{2}\,i & 0\cr 0 & 0 & 1\end{pmatrix}$
$X=\begin{pmatrix}-1 & -1 & -1\cr 0 & 1 & 3\cr 1 & 0 & 1\end{pmatrix}$
$X.D_1=\begin{pmatrix}0 & -\sqrt{2}\,i & -1\cr 0 & \sqrt{2}\,i & 3\cr 0 & 0 & 1\end{pmatrix}$
$Y=\begin{pmatrix}1 & 1 & -2\cr 1 & 0 & 1\cr 1 & 1 & 1\end{pmatrix}$
$D_1. Y=\begin{pmatrix}0 & 0 & 0\cr \sqrt{2}\,i & 0 & \sqrt{2}\,i\cr 1 & 1 & 1\end{pmatrix}$
On pose
$B=\begin{pmatrix}-\sqrt{2}\,i & -1\cr \sqrt{2}\,i & 3\cr 0 & 1\end{pmatrix}$
$C=\begin{pmatrix}\sqrt{2}\,i & 0 & \sqrt{2}\,i\cr 1 & 1 & 1\end{pmatrix}$
On vérifie que l'on a bien $M=BC$
$B.C= \begin{pmatrix}1 & -1 & 1\cr 1 & 3 & 1\cr 1 & 1 & 1\end{pmatrix} $
Soit $B^{*}$ l'adjointe de $B$ et $C^{*}$ l'adjointe de $C$
$B^{*}=\begin{pmatrix}\sqrt{2}\,i & -\sqrt{2}\,i & 0\cr -1 & 3 & 1\end{pmatrix}$
$C^{*}=\begin{pmatrix}-\sqrt{2}\,i & 1\cr 0 & 1\cr -\sqrt{2}\,i & 1\end{pmatrix}$
le pseudo inverse de $M$ est $P=C^{*}.(C.C^{*})^{-1}.(B^{*}.B)^{-1}.B^{*} $
$P=\begin{pmatrix}\frac{7}{24} & \frac{1}{24} & \frac{1}{6}\cr -\frac{1}{4} & \frac{1}{4} & 0\cr \frac{7}{24} & \frac{1}{24} & \frac{1}{6}\end{pmatrix}=\dfrac{1}{24} \begin{pmatrix}7 & 1 & 4 \cr -6 & 6 & 0\cr 7 & 1 & 4 \end{pmatrix}$ -
Bonjour,
Merci pour vos réponses et notamment à @acetonik pour tes calculs détaillés.
J'ai trouvé une autre méthode (qui est je crois celle de l'article d'Eric) donnant, sauf erreur, un autre pseudo inverse:
La factorisation se réécrit, en faisant apparaître les valeurs propres $0, 2, 3$ de $M$,
$M = X \begin{pmatrix}
0 & 0 & 0 \\
0 & 2& 0 \\
0 & 0 & 3
\end{pmatrix}
\begin{pmatrix}
-1/3 & 0 & 0 \\
0 & -1& 0 \\
0 & 0 & 1/3
\end{pmatrix} \begin{pmatrix}
1 & 1 & -2 \\
1 & 0 & 1 \\
1 & 1 & 1
\end{pmatrix} $
et la matrice $ X \begin{pmatrix}
0 & 0 & 0 \\
0 & 1/2& 0 \\
0 & 0 & 1/3
\end{pmatrix}
\begin{pmatrix}
-1/3 & 0 & 0 \\
0 & -1& 0 \\
0 & 0 & 1/3
\end{pmatrix} \begin{pmatrix}
1 & 1 & -2 \\
1 & 0 & 1 \\
1 & 1 & 1
\end{pmatrix} = \begin{pmatrix}
7/18 & -1/9 & 7/18 \\
-1/6 & 1/3 & -1/6 \\
1/9 & 1/9 & 1/9
\end{pmatrix}$ convient alors
Edit: un 16 à la place d'un 1/6 -
La matrice pseudo inverse que j'ai donnée est celle de Moore-Penrose
Elle est unique et c'est celle que l'on donne en général comme ici wolfram
Le fait de prendre la racine carrée de la matrice diagonale se retrouve dans d'autres méthodes ( Cholesky en passant par la décomposition LU Crout , par exemple)
Cordialement
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Bonjour!
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