矩陣歸一化的好處

最近在看Yang大牛稀疏表示論文的代碼,發現裏面很多的操作的用到了矩陣的列歸一化,這裏談一談列歸一化的實現,以及其帶來的好處。


矩陣的列歸一化,就是將矩陣每一列的值,除以每一列所有元素平方和的絕對值,這樣做的結果就是,矩陣每一列元素的平方和爲1了。


舉個例子,矩陣[1,2,3]',將其歸一化的結果就是[0.2673,0.5345,0.8018]。其平方和就爲1了。


Yang在代碼中,將那些平方和爲0,以及平方和很小的列向量的剔除了,不用做訓練,所以最後訓練樣本矩陣中的每一列就是一個訓練圖像塊,行數代表了圖像塊的大小。


之前一直不清楚,爲什麼要做這麼多的歸一化,直到想到了對稱矩陣(請原諒數學不好的我,在理解的路上磕磕絆絆)。


假設通過上述歸一化處理的樣本集合爲X,x的沒一列的平方和都是1,假設X是25*1000的一個矩陣好了,那麼X‘爲一個1000*25的矩陣,Yang等人的方法裏用到了

A=X’*X。那麼通過上面的那些變化,X的每列元素的平方和都是1,那麼A的對角線元素都是1,且A是關於對角線對稱的。那麼A就是一個對角線元素全爲1的對稱矩陣,而實對稱矩陣具有如下的性質:


這就爲之後的處理奠定了基礎。


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