用Eigen实现C ++中的Matlab矩阵逆函数

时间:2015-08-11 08:28:11

标签: c++ matlab matrix eigen

所以我需要重新编写从Matlab到C ++的矩阵右手除法:

At = (xPow*yPow')/(yPow*yPow'); 

我嘲笑了一些矩阵:

>> xPow*yPow'

ans =

0.0004    0.0040    0.0004    0.0004
0.0014    0.0263    0.0014    0.0014
0.0004    0.0012    0.0004    0.0004
0.0012    0.0053    0.0012    0.0012

>> yPow*yPow'

ans =

0.0001    0.0004    0.0001    0.0001
0.0004    0.0256    0.0004    0.0004
0.0001    0.0004    0.0001    0.0001
0.0001    0.0004    0.0001    0.0001

Matlab为(xPow*yPow')/(yPow*yPow')xPow*yPow' * inv(yPow*yPow')返回相同的结果。

>> xPow*yPow' * inv(yPow*yPow')

ans =

36.1259    0.1127  -30.3163   -2.6999
40.6472    0.8810  -19.7529  -11.8430
-1.5578   -0.0182   12.1397   -7.0087
124.4466    0.0594 -130.0163   16.6710

>> At = (xPow*yPow')/(yPow*yPow')

At =

 36.1259    0.1127  -30.3163   -2.6999
 40.6472    0.8810  -19.7529  -11.8430
 -1.5578   -0.0182   12.1397   -7.0087
124.4466    0.0594 -130.0163   16.6710

特征库有函数.inverse()所以我想我可以用它来实现这些矩阵的划分:

xyPowMult(0,0) = 0.0004;
xyPowMult(0,1) = 0.0040;
xyPowMult(0,2) = 0.0004;
xyPowMult(0,3) = 0.0004;
xyPowMult(1,0) = 0.0014;
xyPowMult(1,1) = 0.0263;
xyPowMult(1,2) = 0.0014;
xyPowMult(1,3) = 0.0014;
xyPowMult(2,0) = 0.0004;
xyPowMult(2,1) = 0.0012;
xyPowMult(2,2) = 0.0004;
xyPowMult(2,3) = 0.0004;
xyPowMult(3,0) = 0.0012;
xyPowMult(3,1) = 0.0053;
xyPowMult(3,2) = 0.0012;
xyPowMult(3,3) = 0.0012;

yyPowMult(0,0) = 0.0001;
yyPowMult(0,1) = 0.0004;
yyPowMult(0,2) = 0.0001;
yyPowMult(0,3) = 0.0001;
yyPowMult(1,0) = 0.0004;
yyPowMult(1,1) = 0.0256;
yyPowMult(1,2) = 0.0004;
yyPowMult(1,3) = 0.0004;
yyPowMult(2,0) = 0.0001;
yyPowMult(2,1) = 0.0004;
yyPowMult(2,2) = 0.0001;
yyPowMult(2,3) = 0.0001;
yyPowMult(3,0) = 0.0001;
yyPowMult(3,1) = 0.0004;
yyPowMult(3,2) = 0.0001;
yyPowMult(3,3) = 0.0001;

AtTemp = xyPowMult * yyPowMult.inverse();

cout << " x*y' " << endl;
cout << xyPowMult << endl << endl;

cout << " y*y' " << endl;
cout << yyPowMult << endl << endl;

cout << " x*y' * inv(y*y') " << endl;
cout << xyPowMult * yyPowMult.inverse() << endl << endl;

控制台结果显示不同的结果:

 x*y'
0.0004  0.004 0.0004 0.0004
0.0014 0.0263 0.0014 0.0014
0.0004 0.0012 0.0004 0.0004
0.0012 0.0053 0.0012 0.0012

 y*y'
0.0001 0.0004 0.0001 0.0001
0.0004 0.0256 0.0004 0.0004
0.0001 0.0004 0.0001 0.0001
0.0001 0.0004 0.0001 0.0001

 x*y' * inv(y*y')
-1.#IND -1.#IND -1.#IND -1.#IND
-1.#IND -1.#IND -1.#IND -1.#IND
-1.#IND -1.#IND -1.#IND -1.#IND
-1.#IND -1.#IND -1.#IND -1.#IND

所以我的问题是:

  1. 为什么结果不同?
  2. 如何实现矩阵&#34;斜杠&#34;使用Eigen的划分?
  3. 如果不是Eigen,那你能建议一个简单的方法吗?

2 个答案:

答案 0 :(得分:4)

你有两个问题。首先,正如伊利亚波波夫指出的那样,y*y'是单数的。实际上,x*y'也是如此。其次,matlab的\ operator实际上解决了线性方程组(Ax = B - > x求解)。使用朴素方法(例如inverse())求解单数(或接近奇异)矩阵通常不是一个好主意。

因此,要对Eigen进行相同的操作,您需要设置方程式来求解并使用解法(intro)。但是,您可以根据先前的知识选择特定的算法。例如,

A.fullPivLu().solve(b);

会使用LU给你A\b

答案 1 :(得分:1)

如您所见,y*y'的最后两行是相同的。矩阵是单数的(就像任何像v*v'这样的矩阵)。这样的矩阵没有逆。所以你不能指望任何有意义的结果。很奇怪Matlab会产生任何东西。你确定你的公式是正确的吗?