Descomposición en valores singulares

Factoriza cualquier matriz m×n en A = U Σ Vᵀ con el método de Jacobi unilateral. Los valores singulares suelen ser irracionales, así que esta herramienta es numérica.
Calculado
Introduce una matriz y descomponla.
Matriz de entrada A3×2
Valores singulares (diagonal de Σ)
0.00000.0000

Rango: 0

U

0
0
0
0
0
0

Σ (como matriz diagonal)

0
0
0
0

Vᵀ

1
0
0
1

A = U · Σ · Vᵀ

Cómo funciona

  1. 1

    Descomposición en valores singulares (A = U Σ Vᵀ)

    La entrada es 3×2. Se usan rotaciones de Jacobi unilaterales para ortogonalizar pares de columnas de A.

    • Objetivo: factorizar A = U Σ Vᵀ donde U (m×r) y V (n×r) tienen columnas ortonormales y Σ es diagonal con valores singulares no negativos.
    • Método: Jacobi unilateral — rotar repetidamente pares de columnas (i, j) de A hasta que cada par sea ortogonal.
    • Tras la convergencia: σₖ = ‖(A rotada)ₖ‖, Uₖ = (A rotada)ₖ / σₖ, y V acumula las rotaciones.
  2. 2

    Convergencia

    Jacobi convergió tras 1 barrido(s) y 0 rotación(es); todos los pares de columnas son ahora ortogonales dentro de la tolerancia.

    • Per-pair skip rule: |γ| ≤ 1e-12 · √(αβ), where α = ‖Bᵢ‖², β = ‖Bⱼ‖², γ = 2·Bᵢ·Bⱼ.
    • Jacobi angle: ζ = (β − α) / γ, t = sign(ζ) / (|ζ| + √(1 + ζ²)), c = 1/√(1+t²), s = t·c.
    • Each rotation [[c, s], [−s, c]] is applied to columns i, j of both B and V.
  3. 3

    Valores singulares y rango

    Se encontraron 2 valor(es) singular(es); rango = 0.

    • σ = [0, 0]
    • Cada σₖ es la norma de columna de la A rotada, ordenada descendentemente.
    • 2 valor(es) singular(es) están por debajo de la tolerancia de rango 1e-9 (cero numérico).
  4. 4

    Comprobación de reconstrucción

    ‖A − U Σ Vᵀ‖_F ≈ 0.000e+0 (debería ser ~0 dentro de la precisión numérica).

    • U (3×2):
    • [ 0, 0 ] [ 0, 0 ] [ 0, 0 ]
    • Σ (diagonal): [0, 0]
    • V (2×2):
    • [ 1, 0 ] [ 0, 1 ]