講座 6.2 · 全25講座中 21番目

特異値分解

正定値性をエネルギーとして読み、SVDを回転・拡大・回転に分けます。

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01 · Story

この場面で確かめること

説明と演算の順序を追い、最後の場面にどのような数学的証拠が残るかを確認してください。

  1. 01

    SVDは行列をVᵀ回転、Σ拡大、U回転に分けます

  2. 02

    まずVtが入力軸とxを回転します

  3. 03

    次にSが直交する軸を2倍と1倍に伸ばします

  4. 04

    最後にUが出力方向を決めます
    複雑な変換も回転 → 拡大 → 回転で読めます

02 · Notebook

実際に動くノート

以下の原文が数学オブジェクトを作り、演算とアニメーションの順序を決めます。読んだ後、同じ場面を自分で再生できます。

2d
zoom 4/5
grid off
relative-grid on
basis on
coordinates on
0 1  #Vt
-1 0

2 0  #S
0 1

0 -1  #U
1 0

1, 1  #x@
// SVDは行列を`Vᵀ`回転、`Σ`拡大、`U`回転に分けます
checkpoint 特異値分解 · 1

// まず{{Vt}}が入力軸と{{x}}を回転します
Vt
checkpoint 特異値分解 · 2

// 次に{{S}}が直交する軸を2倍と1倍に伸ばします
S
checkpoint 特異値分解 · 3

U
// 最後に{{U}}が出力方向を決めます\n複雑な変換も**回転 → 拡大 → 回転**で読めます
focus x
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03 · 第6講

この単元の講座

正定値行列とSVD — 正定値性をエネルギーとして読み、SVDを回転・拡大・回転に分けます。

  1. 6.1正定値性
  2. 6.2特異値分解