SVD(奇異值分解)是一種強大的數學工具,廣泛套用於多個領域,包括但不限於機器學習、信號處理、數據壓縮等。它可以將一個複雜的矩陣分解為三個更簡單的矩陣的乘積,具體來說,對於一個m×n的矩陣A,SVD可以表示為A=USVT,其中:
U和V是酉矩陣,其列分別對應於AA和A的特徵向量。
Σ是對角矩陣,其對角線上的元素是矩陣A的奇異值,這些值表示了矩陣在分解意義上的大小。
SVD在推薦系統中的套用是通過將用戶-物品評分矩陣分解,提取出用戶和物品的潛在特徵,然後利用這些特徵進行推薦。具體過程包括對原始數據表示為矩陣A,然後進行SVD分解,提取出前k個奇異值對應的向量,這些向量包含了大部分的信息。在降維過程中,可以選擇保留前k個奇異值,而忽略其餘的奇異值,從而達到降維的效果。
SVD的優點包括算法穩定、適用面廣、能夠簡化數據、減小處理量、去除噪聲與冗餘信息,以及算法效果好。