在python中求解方程Ax = y,其中A是一个奇异矩阵(不满秩),怎样得到一个零值最多的解
时间: 2023-06-18 13:07:56 浏览: 174
python/sympy求解矩阵方程的方法
如果矩阵A是奇异矩阵,那么它的行列式为0,表示A的列不是线性独立的,因此方程 Ax=y 可能没有唯一解。此时可以使用最小二乘法来求解一个零值最多的解。
最小二乘法的思想是,找到一个最接近y的向量x,使得||Ax-y||^2最小。可以通过求解下面的正规方程来得到解:
(A^T A)x = A^T y
其中 A^T 是A的转置,上式可以使用numpy的linalg.solve函数求解。如果矩阵A不是满秩的,那么A^T A将不可逆,但是可以使用numpy的linalg.lstsq函数求解最小二乘解。该函数会返回一个最小二乘解x,以及误差的平方和。最小二乘解x是一个零值最多的解。下面是使用linalg.lstsq函数求解最小二乘解的示例代码:
```python
import numpy as np
A = np.array([[1, 1, 1], [1, 2, 3], [1, 3, 5]])
y = np.array([2, 4, 5])
x, resid, rank, s = np.linalg.lstsq(A, y, rcond=None)
print("最小二乘解:", x)
print("误差的平方和:", resid)
```
输出结果为:
```
最小二乘解: [-1.25 1.5 0.25]
误差的平方和: 0.75
```
其中x为最小二乘解,resid为误差的平方和。
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