拉普拉斯矩阵

拉普拉斯矩阵(为什么拉普拉斯矩阵中有一个特征值为0)

kszqyz kszqyz 发表于2022-11-02 14:49:18 浏览411 评论0

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为什么拉普拉斯矩阵中有一个特征值为0

这是因为拉普拉斯矩阵行和为0;
首先假设一个n*n的拉普拉斯矩阵A,那么由定义一定A*I=0,此时I为n*1且元素全为1的矩阵,可知A有一个特征值为0且对应的特征向量为I。

拉普拉斯矩阵的疑惑

大概有个印象,矩阵不是可以按某1行或者某1列展开吗? 拉普拉斯公式大概就是个它的推广,就是按K行或者K列展开 这样对于某一些(主要是0比较多的矩阵)就能方便计算 类似于1行的展开,拉普拉斯公式的顺序是 选定K行进行展开

拉普拉斯行列式公式是什么

拉普拉斯行列式公式如下图:

在数学中,拉普拉斯展开(或称拉普拉斯公式)是一个关于行列式的展开式。将一个n×n矩阵B的行列式进行拉普拉斯展开,即是将其表示成关于矩阵B的某一行(或某一列)的n个元素的(n-1)×(n-1)余子式的和。

相关信息:

行列式的拉普拉斯展开一般被简称为行列式按某一行(或按某一列)的展开。由于矩阵B有 n行 n列,它的拉普拉斯展开一共有 2n种。拉普拉斯展开的推广称为拉普拉斯定理,是将一行的元素推广为关于k行的一切子式。

它们的每一项和对应的代数余子式的乘积之和仍然是B的行列式。研究一些特定的展开可以减少对于矩阵B之行列式的计算,拉普拉斯公式也常用于一些抽象的推导中。

拉普拉斯矩阵的特征值小于0怎么办

laplace矩阵是用于三维以下的图形的计算,可以表示复杂的几何结构。laplace矩阵和laplace算子是不同的。
假设为一幅图的关系矩阵,的尺寸为V*E,其中V为图中节点,E为图中的边,如i点为j边的起点,则In(G)(i,j)=-1,终点则为In(G)(i,j)=1,其他情况均为0.
则laplace矩阵
laplace矩阵是对称的,秩为V-1,一个特征值为0,是一个半正定矩阵,其每行每列加起来为0.
注意,laplace算子是负定的。

拉普拉斯矩阵的定义

给定一个有n个顶点的图G,它的拉普拉斯矩阵定义为:
L=D-A
其中D为图的度矩阵,A为图的邻接矩阵。度矩阵在有向图中,只需要考虑出度或者入度中的一个。经过计算可以得
1、若i =j,则
为顶点的度。
2、若i≠ j,但顶点和顶点相邻,则
3、其它情况
也可以将这三种值通过除以进行标准化。

矩阵用拉普拉斯公式如何做变换啊

大概有个印象,矩阵不是可以按某1行或者某1列展开吗?
拉普拉斯公式大概就是个它的推广,就是按K行或者K列展开
这样对于某一些(主要是0比较多的矩阵)就能方便计算
类似于1行的展开,拉普拉斯公式的顺序是
选定K行进行展开,在所有列(N列)中取K列 要全部取全
(比如N=5,K=3,那么这3列你就要第1,第2,第3选1次 第1,第2,第4选1次,第1,第2,第5选1次,.......第3,第4,第5,选1次,一共选NCK次)
这样就得一个类似于网格的东西,将固定K行和新选的K列所对应的元素按顺序排成一个K阶矩阵
原矩阵里剩余的成一个N-K阶矩阵 将2个矩阵相乘 再乘以一个系数就可以了
系数类似于1行展开 是(-1)的XXX此方,此处XXX就是你固定的K行和选取的K列的和
比如固定的是1,2,3行,选取的是3,5,6列,那么XXX=1+2+3 + 3+5+6
因为有列数有CNK种选法,所以将所有的这些矩阵乘积进行求和就是原矩阵的值
以上大概就是我脑中的拉普拉斯公式
PS:印象比较深,以前找过它的证明,我学的课本上没有证明,记得证明蛮长的,但我没记住,就看了1眼,现在忘了,惭愧惭愧
还有什么不懂的可以问我,我尽力回答吧

谱聚类为什么要使用拉普拉斯矩阵

这样一聚类,是不是刚好把原来问题的123点分为一类,4,5点分为了另一类?!
所以,实践上这样是可行的,拉普拉斯矩阵特征向量,包含了我们需要的分类信息。
不过理论和实践相结合才是王道