在线性代数中,矩阵的伪逆是一种广义的逆,它可以处理非方阵、无法求逆的矩阵。对于一个矩阵A,如果它没有逆矩阵,就称A是奇异的(或称为不可逆的)。矩阵的伪逆是一种对于奇异矩阵也可以进行求逆运算的逆运算。
对于一个矩阵A(m * n),如果A的秩r < n,则矩阵A不存在逆矩阵。而矩阵的伪逆可以定义如下:
如果矩阵A的秩r=n,则矩阵A的逆矩阵就是A的伪逆矩阵,即A^(-1)=A^+
如果矩阵A的秩r<m,则A的伪逆矩阵A^+是Am * (AT * A)^(-1) * AT,其中,Am = (A^T * A)和AT是A的转置矩阵。
根据定义,矩阵伪逆具有以下性质:
对于任何矩阵A,都存在一个唯一的伪逆矩阵。
如果A有逆矩阵,则它的伪逆矩阵等于它的逆矩阵。
如果A是方阵,则其伪逆矩阵等于它的逆矩阵。
矩阵伪逆具有左逆和右逆两个版本,可以用来求解最小二乘法问题,广泛应用于信号处理、图像处理、机器学习、物理和工程等领域中。