Decomposição em Valores Singulares

Fatore qualquer matriz m×n em A = U Σ Vᵀ com o método de Jacobi unilateral. Valores singulares costumam ser irracionais, por isso esta ferramenta é numérica.
Calculado
Digite uma matriz e decomponha-a.
Matriz de entrada A3×2
Valores singulares (diagonal de Σ)
0.00000.0000

Posto: 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

Como funciona

  1. 1

    Decomposição em valores singulares (A = U Σ Vᵀ)

    A entrada é 3×2. Rotações de Jacobi unilaterais ortogonalizam pares de colunas de A.

    • Objetivo: fatorar A = U Σ Vᵀ onde U (m×r) e V (n×r) têm colunas ortonormais e Σ é diagonal com valores singulares não negativos.
    • Método: Jacobi unilateral — girar repetidamente pares de colunas (i, j) de A até que cada par seja ortogonal.
    • Após a convergência: σₖ = ‖(A girada)ₖ‖, Uₖ = (A girada)ₖ / σₖ, e V acumula as rotações.
  2. 2

    Convergência

    Jacobi convergiu após 1 varredura(s) e 0 rotação(ões); todos os pares de colunas agora são ortogonais dentro da tolerância.

    • 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 e posto

    2 valor(es) singular(es) encontrado(s); posto = 0.

    • σ = [0, 0]
    • Cada σₖ é a norma de coluna do A girado, ordenada decrescentemente.
    • 2 valor(es) singular(es) estão abaixo da tolerância de posto 1e-9 (zero numericamente).
  4. 4

    Verificação de reconstrução

    ‖A − U Σ Vᵀ‖_F ≈ 0.000e+0 (deveria ser ~0 dentro da precisão numérica).

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