QR-hajotelma

QR-hajotelma on eräs matriisihajotelma, jolla siis pyritään ilmaisemaan annettu matriisi jollakin tavoin yksinkertaisempien matriisien tulona. QR-hajotelma voidaan muodostaa mille tahansa matriisille. Kompleksikertoimisen $m\times n$-matriisin $A$ QR-hajotelma on tulo

$A=QR$,

missä $Q$ on $m\times m$ unitaarimatriisi ja $R$ on $m\times n$ yläkolmiomatriisi. Erityisesti reaalikertoimisen matriisin A tapauksessa $Q$ on ortogonaalimatriisi. Koska kahden kolmiomatriisin tulo on myös kolmiomatriisi, QR-hajotelma voi sisältää myös useita yläkolmiomatriiseja, jolloin

$A=Q{R}_1{R}_2{R}_3...$

Hajotelma voidaan teoreettisesti perustaa Gramin–Schmidtin ortonormeeraukseen, mutta käytännössä se muodostetaan kertomalla vasemmalta joko Householderin peilausmatriiseilla tai Givensin rotaatiomatriiseilla.

QR-hajotelma on erittäin käyttökelpoinen työkalu lineaariavaruuksien projektioiden käsittelyssä ja sitä käytetään yleisesti myös matriisien numeerisessa käsittelyssä. QR-hajotelmasta voidaan päätellä matriisin rangi eli kuva-avaruuden dimensio ja hajotelman matriisista $Q$ löytyy myös kuva-avaruuden kanta ortonormeerattuna.

Katso myös

• LU-hajotelma