¿Por qué es útil el uso de SVD (descomposición de valores singulares) en la regularización de Tikhonov?

La regularización de Tikhonov resuelve el problema

Ax = b

por transformación en problema asociado

(A * A-aI) x = A * b

donde A * A es una matriz cuadrada

Esto es necesario cuando A * A es singular (no invertible), lo que significa que A * A tiene un valor propio cero o A tiene un valor singular cero

es decir, si

A = USV

entonces s = 0 para algunos s en S

Formalmente, agregamos un parámetro ajustable, “a”, a todos los valores propios de A * A para que sea invertible

Numéricamente, sin embargo, nunca encontraríamos A * A y luego lo invertiríamos, excepto por problemas muy pequeños. En cambio, generalmente representamos la solución (regularizada) aproximadamente en términos de los primeros pocos vectores singulares de A

Entonces necesitamos resolver

A = US’V

donde S ‘es una matriz’ regularizada ‘de valores singulares S

para algunas notas, ver

Página en ed.ac.uk

y una publicación de blog reciente

Cuando falla la regularización