[java] Apache Commons Math를 사용하여 행렬 분해

Apache Commons Math는 Java용 수학 라이브러리로, 다양한 수학적인 계산을 수행하는 데 사용됩니다. 이 라이브러리를 사용하여 행렬 분해를 수행하는 방법을 알아보겠습니다.

1. Apache Commons Math 추가

먼저 Maven이나 Gradle과 같은 의존성 관리 도구를 사용하여 Apache Commons Math를 프로젝트에 추가합니다. Maven을 사용하는 경우 다음과 같이 추가할 수 있습니다:

<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-math3</artifactId>
    <version>3.6.1</version>
</dependency>

Gradle을 사용하는 경우 다음과 같이 추가할 수 있습니다:

implementation 'org.apache.commons:commons-math3:3.6.1'

2. 행렬 분해 수행

Apache Commons Math를 사용하여 행렬 분해를 수행하려면 DecompositionSolver 인터페이스 및 해당 구현 중 하나를 사용해야 합니다. 이 인터페이스에는 LU, QR 및 Cholesky 등의 다양한 분해 메서드가 포함되어 있습니다.

아래는 LU 분해를 사용하여 행렬을 분해하고, 분해된 행렬로부터 원래 행렬로 복원하는 Java 코드의 예시입니다.


import org.apache.commons.math3.linear.*;

public class MatrixDecompositionExample {
    public static void main(String[] args) {
        RealMatrix matrix = new Array2DRowRealMatrix(new double[][]{{1, 2}, {3, 4}});
        LUDecomposition decomposition = new LUDecomposition(matrix);
        DecompositionSolver solver = decomposition.getSolver();
        RealMatrix identity = MatrixUtils.createRealIdentityMatrix(2);
        RealMatrix result = solver.solve(identity);
        System.out.println(result);
    }
}

위 코드에서는 Array2DRowRealMatrix 클래스를 사용하여 2x2 크기의 행렬을 만들고, LUDecomposition 클래스를 사용하여 LU 분해를 수행합니다. 그런 다음 DecompositionSolver를 사용하여 단위 행렬에 대한 솔루션을 찾아 원래 행렬을 복원합니다.

이제 Apache Commons Math를 사용하여 행렬을 분해하고 조작하는 방법에 대해 간단히 알아보았습니다.

3. 참고 자료