c2-6 (779464), страница 3

Файл №779464 c2-6 (Numerical Recipes in C) 3 страницаc2-6 (779464) страница 32017-12-27СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Occasionally, however, there might be column degeneracies in A. Inthis case you will need to zero some small wj values after all. The correspondingcolumn in V gives the linear combination of x’s that is then ill-determined even bythe supposedly overdetermined set.Sometimes, although you do not need to zero any wj ’s for computationalreasons, you may nevertheless want to take note of any that are unusually small:Their corresponding columns in Vare linear combinations of x’s which are insensitiveto your data.

In fact, you may then wish to zero these wj ’s, to reduce the number offree parameters in the fit. These matters are discussed more fully in Chapter 15.Constructing an Orthonormal BasisSuppose that you have N vectors in an M -dimensional vector space, withN ≤ M . Then the N vectors span some subspace of the full vector space.Often you want to construct an orthonormal set of N vectors that span the samesubspace. The textbook way to do this is by Gram-Schmidt orthogonalization,starting with one vector and then expanding the subspace one dimension at atime.

Numerically, however, because of the build-up of roundoff errors, naiveGram-Schmidt orthogonalization is terrible.The right way to construct an orthonormal basis for a subspace is by SVD:Form an M × N matrix A whose N columns are your vectors. Run the matrixthrough svdcmp.

The columns of the matrix U (which in fact replaces A on outputfrom svdcmp) are your desired orthonormal basis vectors.You might also want to check the output wj ’s for zero values. If any occur,then the spanned subspace was not, in fact, N dimensional; the columns of Ucorresponding to zero wj ’s should be discarded from the orthonormal basis set.(QR factorization, discussed in §2.10, also constructs an orthonormal basis,see [5].)Approximation of MatricesNote that equation (2.6.1) can be rewritten to express any matrix Aij as a sumof outer products of columns of U and rows of VT , with the “weighting factors”being the singular values wj ,Aij =NXk=1wk Uik Vjk(2.6.13)Sample page from NUMERICAL RECIPES IN C: THE ART OF SCIENTIFIC COMPUTING (ISBN 0-521-43108-5)Copyright (C) 1988-1992 by Cambridge University Press.Programs Copyright (C) 1988-1992 by Numerical Recipes Software.Permission is granted for internet users to make one paper copy for their own personal use.

Further reproduction, or any copying of machinereadable files (including this one) to any servercomputer, is strictly prohibited. To order Numerical Recipes books,diskettes, or CDROMsvisit website http://www.nr.com or call 1-800-872-7423 (North America only),or send email to trade@cup.cam.ac.uk (outside North America).  x =     2.6 Singular Value Decomposition67SVD AlgorithmHere is the algorithm for constructing the singular value decomposition of anymatrix. See §11.2–§11.3, and also [4-5] , for discussion relating to the underlyingmethod.#include <math.h>#include "nrutil.h"void svdcmp(float **a, int m, int n, float w[], float **v)Given a matrix a[1..m][1..n], this routine computes its singular value decomposition, A =U ·W ·V T . The matrix U replaces a on output.

The diagonal matrix of singular values W is output as a vector w[1..n]. The matrix V (not the transpose V T ) is output as v[1..n][1..n].{float pythag(float a, float b);int flag,i,its,j,jj,k,l,nm;float anorm,c,f,g,h,s,scale,x,y,z,*rv1;rv1=vector(1,n);g=scale=anorm=0.0;Householder reduction to bidiagonal form.for (i=1;i<=n;i++) {l=i+1;rv1[i]=scale*g;g=s=scale=0.0;if (i <= m) {for (k=i;k<=m;k++) scale += fabs(a[k][i]);if (scale) {for (k=i;k<=m;k++) {a[k][i] /= scale;s += a[k][i]*a[k][i];}f=a[i][i];g = -SIGN(sqrt(s),f);h=f*g-s;a[i][i]=f-g;for (j=l;j<=n;j++) {for (s=0.0,k=i;k<=m;k++) s += a[k][i]*a[k][j];f=s/h;for (k=i;k<=m;k++) a[k][j] += f*a[k][i];}for (k=i;k<=m;k++) a[k][i] *= scale;}}w[i]=scale *g;g=s=scale=0.0;if (i <= m && i != n) {for (k=l;k<=n;k++) scale += fabs(a[i][k]);if (scale) {Sample page from NUMERICAL RECIPES IN C: THE ART OF SCIENTIFIC COMPUTING (ISBN 0-521-43108-5)Copyright (C) 1988-1992 by Cambridge University Press.Programs Copyright (C) 1988-1992 by Numerical Recipes Software.Permission is granted for internet users to make one paper copy for their own personal use.

Further reproduction, or any copying of machinereadable files (including this one) to any servercomputer, is strictly prohibited. To order Numerical Recipes books,diskettes, or CDROMsvisit website http://www.nr.com or call 1-800-872-7423 (North America only),or send email to trade@cup.cam.ac.uk (outside North America).If you ever encounter a situation where most of the singular values wj of amatrix A are very small, then A will be well-approximated by only a few terms in thesum (2.6.13).

This means that you have to store only a few columns of U and V (thesame k ones) and you will be able to recover, with good accuracy, the whole matrix.Note also that it is very efficient to multiply such an approximated matrix by avector x: You just dot x with each of the stored columns of V, multiply the resultingscalar by the corresponding wk , and accumulate that multiple of the correspondingcolumn of U.

If your matrix is approximated by a small number K of singularvalues, then this computation of A · x takes only about K(M + N ) multiplications,instead of M N for the full matrix.68Chapter 2.Solution of Linear Algebraic Equations}}anorm=FMAX(anorm,(fabs(w[i])+fabs(rv1[i])));}for (i=n;i>=1;i--) {Accumulation of right-hand transformations.if (i < n) {if (g) {for (j=l;j<=n;j++)Double division to avoid possible underflow.v[j][i]=(a[i][j]/a[i][l])/g;for (j=l;j<=n;j++) {for (s=0.0,k=l;k<=n;k++) s += a[i][k]*v[k][j];for (k=l;k<=n;k++) v[k][j] += s*v[k][i];}}for (j=l;j<=n;j++) v[i][j]=v[j][i]=0.0;}v[i][i]=1.0;g=rv1[i];l=i;}for (i=IMIN(m,n);i>=1;i--) {Accumulation of left-hand transformations.l=i+1;g=w[i];for (j=l;j<=n;j++) a[i][j]=0.0;if (g) {g=1.0/g;for (j=l;j<=n;j++) {for (s=0.0,k=l;k<=m;k++) s += a[k][i]*a[k][j];f=(s/a[i][i])*g;for (k=i;k<=m;k++) a[k][j] += f*a[k][i];}for (j=i;j<=m;j++) a[j][i] *= g;} else for (j=i;j<=m;j++) a[j][i]=0.0;++a[i][i];}for (k=n;k>=1;k--) {Diagonalization of the bidiagonal form: Loop overfor (its=1;its<=30;its++) {singular values, and over allowed iterations.flag=1;for (l=k;l>=1;l--) {Test for splitting.nm=l-1;Note that rv1[1] is always zero.if ((float)(fabs(rv1[l])+anorm) == anorm) {flag=0;break;}if ((float)(fabs(w[nm])+anorm) == anorm) break;}if (flag) {c=0.0;Cancellation of rv1[l], if l > 1.s=1.0;for (i=l;i<=k;i++) {Sample page from NUMERICAL RECIPES IN C: THE ART OF SCIENTIFIC COMPUTING (ISBN 0-521-43108-5)Copyright (C) 1988-1992 by Cambridge University Press.Programs Copyright (C) 1988-1992 by Numerical Recipes Software.Permission is granted for internet users to make one paper copy for their own personal use.

Further reproduction, or any copying of machinereadable files (including this one) to any servercomputer, is strictly prohibited. To order Numerical Recipes books,diskettes, or CDROMsvisit website http://www.nr.com or call 1-800-872-7423 (North America only),or send email to trade@cup.cam.ac.uk (outside North America).for (k=l;k<=n;k++) {a[i][k] /= scale;s += a[i][k]*a[i][k];}f=a[i][l];g = -SIGN(sqrt(s),f);h=f*g-s;a[i][l]=f-g;for (k=l;k<=n;k++) rv1[k]=a[i][k]/h;for (j=l;j<=m;j++) {for (s=0.0,k=l;k<=n;k++) s += a[j][k]*a[i][k];for (k=l;k<=n;k++) a[j][k] += s*rv1[k];}for (k=l;k<=n;k++) a[i][k] *= scale;2.6 Singular Value Decomposition69}}z=w[k];if (l == k) {Convergence.if (z < 0.0) {Singular value is made nonnegative.w[k] = -z;for (j=1;j<=n;j++) v[j][k] = -v[j][k];}break;}if (its == 30) nrerror("no convergence in 30 svdcmp iterations");x=w[l];Shift from bottom 2-by-2 minor.nm=k-1;y=w[nm];g=rv1[nm];h=rv1[k];f=((y-z)*(y+z)+(g-h)*(g+h))/(2.0*h*y);g=pythag(f,1.0);f=((x-z)*(x+z)+h*((y/(f+SIGN(g,f)))-h))/x;c=s=1.0;Next QR transformation:for (j=l;j<=nm;j++) {i=j+1;g=rv1[i];y=w[i];h=s*g;g=c*g;z=pythag(f,h);rv1[j]=z;c=f/z;s=h/z;f=x*c+g*s;g = g*c-x*s;h=y*s;y *= c;for (jj=1;jj<=n;jj++) {x=v[jj][j];z=v[jj][i];v[jj][j]=x*c+z*s;v[jj][i]=z*c-x*s;}z=pythag(f,h);w[j]=z;Rotation can be arbitrary if z = 0.if (z) {z=1.0/z;c=f*z;s=h*z;}f=c*g+s*y;x=c*y-s*g;Sample page from NUMERICAL RECIPES IN C: THE ART OF SCIENTIFIC COMPUTING (ISBN 0-521-43108-5)Copyright (C) 1988-1992 by Cambridge University Press.Programs Copyright (C) 1988-1992 by Numerical Recipes Software.Permission is granted for internet users to make one paper copy for their own personal use.

Further reproduction, or any copying of machinereadable files (including this one) to any servercomputer, is strictly prohibited. To order Numerical Recipes books,diskettes, or CDROMsvisit website http://www.nr.com or call 1-800-872-7423 (North America only),or send email to trade@cup.cam.ac.uk (outside North America).f=s*rv1[i];rv1[i]=c*rv1[i];if ((float)(fabs(f)+anorm) == anorm) break;g=w[i];h=pythag(f,g);w[i]=h;h=1.0/h;c=g*h;s = -f*h;for (j=1;j<=m;j++) {y=a[j][nm];z=a[j][i];a[j][nm]=y*c+z*s;a[j][i]=z*c-y*s;}70Chapter 2.Solution of Linear Algebraic Equationsfor (jj=1;jj<=m;jj++) {y=a[jj][j];z=a[jj][i];a[jj][j]=y*c+z*s;a[jj][i]=z*c-y*s;}}}free_vector(rv1,1,n);}#include <math.h>#include "nrutil.h"float pythag(float a, float b)Computes (a2 + b2 )1/2 without destructive underflow or overflow.{float absa,absb;absa=fabs(a);absb=fabs(b);if (absa > absb) return absa*sqrt(1.0+SQR(absb/absa));else return (absb == 0.0 ? 0.0 : absb*sqrt(1.0+SQR(absa/absb)));}(Double precision versions of svdcmp, svbksb, and pythag, named dsvdcmp,dsvbksb, and dpythag, are used by the routine ratlsq in §5.13.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
198,25 Kb
Материал
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6374
Авторов
на СтудИзбе
309
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее