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
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
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
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
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 ]