ตั้งแต่ปี 2010 · รองรับการใช้งานเครื่องมือกว่า 2 ล้านครั้งต่อเดือน
ตั้งแต่ปี 2010
เพิ่มใน Chrome

กล่องเครื่องมือของฉัน

โหมดอัตโนมัติ

ยังไม่มีเครื่องมือที่บันทึกไว้

อัปเกรดเป็นเวอร์ชันพรีเมียม
เครื่องมือที่เกี่ยวข้อง
เครื่องคำนวณการแยก QRเครื่องคำนวณการแยกตัวประกอบ LU ของเมทริกซ์เครื่องคำนวณการแยกเศษส่วนบางส่วนเครื่องคำนวณการแยกค่าเอกฐาน SVDเครื่องคำนวณการคูณเมทริกซ์เครื่องคำนวณเทรซเมทริกซ์ตารางธาตุแบบโต้ตอบ
หน้าแรก > คณิตศาสตร์ > พีชคณิตเชิงเส้น
 

เครื่องคำนวณการแยกตัวประกอบโชเลสกี

แยกตัวประกอบเมทริกซ์สมมาตรและเมทริกซ์กึ่งบวกแน่นอนให้เป็น A = LLᵀ พร้อมการคำนวณแบบแอนิเมชันทีละขั้นตอน ดูแต่ละองค์ประกอบของเมทริกซ์สามเหลี่ยมล่าง L ที่คำนวณได้ด้วยสูตรเต็ม ตรวจสอบผลลัพธ์ และสำรวจการแยกตัวประกอบด้วยภาพ

ใช้งานฟรีไม่ต้องสมัครสมาชิกผลลัพธ์ทันที
เครื่องคำนวณการแยกตัวประกอบโชเลสกีลองใช้เลย — ฟรี ▼
ตัวอย่าง:
ขนาดเมทริกซ์: A: 2×2 สมมาตร: A[i,j] = A[j,i]
เมทริกซ์ A 2×2 (สมมาตร, กึ่งกำหนดบวก)
[
]
↕ การแก้ไข A[i,j] จะปรับค่า A[j,i] ตามโดยอัตโนมัติ

Embed เครื่องคำนวณการแยกตัวประกอบโชเลสกี Widget

เกี่ยวกับ เครื่องคำนวณการแยกตัวประกอบโชเลสกี

เครื่องคำนวณการแยกตัวประกอบโชเลสกีจะแยกเมทริกซ์สมมาตรกึ่งกำหนดบวก A ออกเป็นผลคูณของเมทริกซ์สามเหลี่ยมล่าง L และเมทริกซ์สลับเปลี่ยน Lᵀ เพื่อให้ได้ A = LLᵀ การแยกตัวประกอบนี้เป็นพื้นฐานในพีชคณิตเชิงเส้นเชิงตัวเลข โดยให้ประสิทธิภาพประมาณ สองเท่า ของการแยกตัวประกอบ LU ทั่วไปโดยการใช้ประโยชน์จากความสมมาตรและความกึ่งกำหนดบวกของเมทริกซ์อินพุต เครื่องคำนวณนี้มีการแสดงการคำนวณทีละขั้นตอนแบบเคลื่อนไหว การไฮไลต์ช่องที่โต้ตอบได้ และการตรวจสอบอัตโนมัติว่า LLᵀ สร้าง A กลับคืนมาได้ถูกต้อง

การทำงานของการแยกตัวประกอบโชเลสกี

สำหรับเมทริกซ์สมมาตรกึ่งกำหนดบวก A ขนาด n×n อัลกอริทึมจะคำนวณ L ทีละคอลัมน์ สำหรับแต่ละคอลัมน์ j:

องค์ประกอบแนวทแยงหลัก:

$$L_{jj} = \sqrt{A_{jj} - \sum_{k=1}^{j-1} L_{jk}^2}$$

องค์ประกอบนอกแนวทแยงหลัก (สำหรับ i > j):

$$L_{ij} = \frac{1}{L_{jj}} \left( A_{ij} - \sum_{k=1}^{j-1} L_{ik} L_{jk} \right)$$

อัลกอริทึมจะดำเนินการจากซ้ายไปขวาทีละคอลัมน์ แต่ละองค์ประกอบแนวทแยงจะมีการหารากที่สอง ซึ่งรับประกันได้ว่าเป็นจำนวนจริงและเป็นบวกเมื่อ A เป็นกึ่งกำหนดบวก หากมีค่าลบปรากฏขึ้นภายใต้รากที่สอง แสดงว่าเมทริกซ์นั้นไม่ใช่กึ่งกำหนดบวก

เงื่อนไขสำหรับการแยกตัวประกอบโชเลสกี

เงื่อนไขข้อกำหนดจะเกิดอะไรขึ้นหากละเมิด
สมมาตร (Symmetric)A = Aᵀ (A[i,j] = A[j,i])การแยกตัวประกอบจะไม่นิยาม
กึ่งกำหนดบวก (Positive-Definite)ค่าเฉพาะ (eigenvalues) ทั้งหมด > 0เกิดค่าลบภายใต้รากที่สอง
จัตุรัส (Square)เมทริกซ์ขนาด n×nไม่สามารถใช้กับเมทริกซ์สี่เหลี่ยมผืนผ้าได้

คุณสมบัติหลัก

สามเหลี่ยมล่าง
L มีค่าเป็นศูนย์เหนือแนวทแยงหลัก
หนึ่งเดียว
หาก A เป็นกึ่งกำหนดบวก L จะมีเพียงหนึ่งเดียว
มีประสิทธิภาพ
~n³/3 การดำเนินการ เทียบกับ n³/3 × 2 สำหรับ LU
เสถียร
ไม่ต้องมีการสลับแถว — มีความเสถียรเสมอ
det(A) = det(L)²
คำนวณดีเทอร์มิแนนต์ได้จากแนวทแยงของ L
การแก้ Ax = b
ใช้การแทนที่ไปข้างหน้าแล้วแทนที่ย้อนกลับ

วิธีใช้เครื่องคำนวณการแยกตัวประกอบโชเลสกี

  1. เลือกขนาดเมทริกซ์ — เลือกตั้งแต่ 2×2 ถึง 6×6 การแยกตัวประกอบโชเลสกีต้องใช้เมทริกซ์จัตุรัส
  2. กรอกค่า — เติมค่าในช่องเมทริกซ์ เครื่องคำนวณจะคัดลอกค่าข้ามแนวทแยงโดยอัตโนมัติเพื่อให้แน่ใจว่าสมมาตร (การแก้ไข A[i,j] จะตั้งค่า A[j,i] ให้โดยอัตโนมัติ)
  3. คลิกแยกตัวประกอบ — กดปุ่ม "แยกตัวประกอบ A = LLᵀ" เพื่อเริ่มการคำนวณ
  4. สำรวจผลลัพธ์ — ตรวจสอบสมการ A = L × Lᵀ ที่แยกสีไว้ คลิกช่องใดก็ได้ใน L เพื่อดูสูตรที่มา ใช้ "เล่นทั้งหมด" เพื่อเลื่อนดูการคำนวณของแต่ละองค์ประกอบโดยอัตโนมัติ
  5. ตรวจสอบ — เครื่องคำนวณจะคูณ L × Lᵀ กลับคืนมาและรายงานข้อผิดพลาดสูงสุด เพื่อยืนยันว่าการแยกตัวประกอบนั้นถูกต้อง

การประยุกต์ใช้ในโลกจริง

📊
มอนเตคาร์โล
สร้างตัวแปรสุ่มที่มีความสัมพันธ์กันจากเมทริกซ์ความแปรปรวนร่วม
📡
ตัวกรองคาลมาน
การประมาณค่าสถานะในการนำทางและการประมวลผลสัญญาณ
🤖
Machine Learning
กระบวนการเกาส์เซียน (Gaussian processes), การผกผันความแปรปรวนร่วม
📐
การเพิ่มประสิทธิภาพ
ระเบียบวิธีของนิวตันด้วยเมทริกซ์เฮสเซียนแบบกึ่งกำหนดบวก
💰
การเงิน
การจำลองความเสี่ยงของพอร์ตการลงทุนผ่านการแยกตัวประกอบความสัมพันธ์
🏗
วิศวกรรม
เมทริกซ์ความแข็งเกร็งในระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์

โชเลสกี เทียบกับการแยกตัวประกอบอื่น ๆ

วิธีการแยกตัวประกอบข้อกำหนดความซับซ้อน
โชเลสกี (Cholesky)A = LLᵀสมมาตรกึ่งกำหนดบวกn³/3
LUA = LU (หรือ PA = LU)หาตัวผกผันได้2n³/3
QRA = QRเมทริกซ์ใด ๆ2n³/3 (Householder)
SVDA = UΣVᵀเมทริกซ์ใด ๆ~11n³/3
EigendecompositionA = QΛQᵀสมมาตร~9n³

คำถามที่พบบ่อย

การแยกตัวประกอบโชเลสกีคืออะไร?

การแยกตัวประกอบโชเลสกี (ตั้งชื่อตาม Andre-Louis Cholesky) คือการแยกเมทริกซ์สมมาตรกึ่งกำหนดบวก A ออกเป็น A = LLᵀ โดยที่ L เป็นเมทริกซ์สามเหลี่ยมล่างที่มีองค์ประกอบแนวทแยงเป็นบวก เป็นหนึ่งในการแยกตัวประกอบเมทริกซ์ที่มีประสิทธิภาพและเสถียรที่สุด

สามารถใช้การแยกตัวประกอบโชเลสกีได้เมื่อใด?

เมทริกซ์ต้องเป็นเมทริกซ์สมมาตร (A = Aᵀ) และเป็นกึ่งกำหนดบวก (ค่าเฉพาะทั้งหมดต้องเป็นบวก หรือเทียบเท่ากับ xᵀAx > 0 สำหรับทุกเวกเตอร์ x ที่ไม่ใช่ศูนย์) ตัวอย่างที่พบบ่อย ได้แก่ เมทริกซ์ความแปรปรวนร่วม, เมทริกซ์ความสัมพันธ์, เมทริกซ์แกรม (XᵀX สำหรับ X ที่มีลำดับขั้นเต็ม), และเมทริกซ์ความแข็งเกร็งในวิศวกรรมโครงสร้าง

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเมทริกซ์ของฉันไม่ใช่กึ่งกำหนดบวก?

หากเมทริกซ์ไม่ใช่กึ่งกำหนดบวก คุณจะพบค่าลบภายใต้รากที่สองระหว่างการแยกตัวประกอบ ซึ่งไม่ใช่จำนวนจริง เครื่องคำนวณจะรายงานข้อผิดพลาดระบุว่าขั้นตอนในแนวทแยงใดที่ล้มเหลว คุณอาจต้องการตรวจสอบความผิดพลาดด้านความสมมาตรของเมทริกซ์ หรือพิจารณาใช้การแยกตัวประกอบ LDLᵀ สำหรับเมทริกซ์กึ่งกำหนดบวกกึ่งหนึ่ง (positive semi-definite)

การแยกตัวประกอบโชเลสกีใช้แก้ระบบสมการเชิงเส้นได้อย่างไร?

ในการแก้ Ax = b ขั้นแรกให้แยก A = LLᵀ จากนั้นแก้ Ly = b โดยการแทนที่ไปข้างหน้า (เนื่องจาก L เป็นสามเหลี่ยมล่าง) แล้วแก้ Lᵀx = y โดยการแทนที่ย้อนกลับ วิธีนี้เร็วกว่าการแก้ผ่านการแยกตัวประกอบ LU ประมาณสองเท่าเนื่องจาก L และ Lᵀ ใช้ข้อมูลร่วมกัน

ความสัมพันธ์ระหว่างโชเลสกีและดีเทอร์มิแนนต์คืออะไร?

เนื่องจาก A = LLᵀ เราจะได้ det(A) = det(L) × det(Lᵀ) = det(L)² และเนื่องจาก L เป็นเมทริกซ์สามเหลี่ยม det(L) จึงเป็นเพียงผลคูณขององค์ประกอบในแนวทแยงหลักเท่านั้น นี่เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการคำนวณดีเทอร์มิแนนต์ของเมทริกซ์กึ่งกำหนดบวก

การแยกตัวประกอบโชเลสกีสามารถใช้กับเมทริกซ์เชิงซ้อนได้หรือไม่?

ได้ สำหรับเมทริกซ์เชิงซ้อน เงื่อนไขคือ A ต้องเป็นเมทริกซ์แฮร์มิเทียนกึ่งกำหนดบวก (A = A* โดยที่ A* คือเมทริกซ์สลับเปลี่ยนสังยุค) การแยกตัวประกอบจะกลายเป็น A = LL* โดยที่ L* คือเมทริกซ์สลับเปลี่ยนสังยุคของ L เครื่องคำนวณนี้รองรับเมทริกซ์ค่าจริง

อ้างอิงเนื้อหา หน้าหรือเครื่องมือนี้ว่า:

"เครื่องคำนวณการแยกตัวประกอบโชเลสกี" ที่ https://MiniWebtool.com/th/เครื่องคำนวณการแยกตัวประกอบโชเลสกี/ จาก MiniWebtool, https://MiniWebtool.com/

โดยทีมงาน miniwebtool อัปเดตเมื่อ: 2026-04-12

พีชคณิตเชิงเส้น:

ตัวช่วยแก้โจทย์คณิตศาสตร์คุณต้องการคำนวณอะไร?

ตัวช่วยแก้โจทย์คณิตศาสตร์

ตัวอย่าง
ดูตัวอย่างนิพจน์เพิ่มเติม

เลือกตัวอย่าง แก้ไขตัวเลข แล้วคำนวณ log ใช้ฐาน 10 ส่วน ln คือลอการิทึมธรรมชาติ

จำนวนและตัวประกอบ

เศษส่วนและการหาร

เลขยกกำลัง ราก และลอการิทึม

พีชคณิตและสมการ

แคลคูลัส

เรขาคณิตและตรีโกณมิติ

เครื่องมือยอดนิยมและอัปเดตล่าสุด:

เครื่องคำนวณการทแยงมุมเมทริกซ์เครื่องคำนวณยกกำลังเมทริกซ์เครื่องคำนวณปริภูมิคอลัมน์ดูทั้งหมด →
หน้าแรก > คณิตศาสตร์ > พีชคณิตเชิงเส้น > เครื่องคำนวณการแยกตัวประกอบโชเลสกี