更新时间:2024-06-27 13:45
Cholesky 分解是把一个对称正定的矩阵表示成一个下三角矩阵L和其转置的乘积的分解。它要求矩阵的所有特征值必须大于零,故分解的下三角的对角元也是大于零的。Cholesky分解法又称平方根法,是当A为实对称正定矩阵时,LU三角分解法的变形。
1.若A对称正定,则亦对称正定,且>0;
2.A的顺序主子阵亦对称正定;
3.A的特征值λi>0;
4.A的全部顺序主子式det()>0。(A能够作Cholesky分解的充要条件)
设A=>0,则A的所有顺序主子式为正
>0, i=1,2,...,n
矩阵A存在Doolittle分解:A=L1U
易证=,i=1,2,...,n
其中di(i=1,...,n)为U的主对角元素,且有
di>0,i=1,2,...,n
记D=diag(d1,d2,...,dn)
A^T=A,(L1U)^T=L1U,U^T(L1)^T=L1U
(D^(-1)U)^TD(L1)^T=L1D(D^(-1)U)
(L1)^T(D^(-1)U)^(-1)=D^(-1)(U^(-1)D)^TL1D
D^(-1)U=(L1)^T,A=L1D(L1)^T,A=L1D^(1/2)D^(1/2)(L1)^T
A=(L1D^(1/2))(L1D^(1/2))^T
即
A=LL^T
如果矩阵A为n阶对称正定矩阵,则存在一个对角元素为正数的下三角实矩阵L,使得:当限定L的对角元素为正时,这种分解是唯一的,称为Cholesky分解。在Matlab中,Cholesky分解由函数chol实现,该函数要求输入的矩阵是正定的。