负单位矩阵生成出现-0,是否会对优化求解器计算产生不利影响?
关于Eigen生成矩阵出现-0的问题解答
为什么会出现-0?
这是IEEE 754浮点数标准的正常表现:0存在+0和-0两种二进制表示,二者数值等价,但符号位不同。你通过-Matrix<double,20,20>::Identity()生成矩阵时,原单位矩阵的非对角线元素是+0,取负操作后符号位翻转变成-0,Eigen打印时会直接输出这个符号位,但从数学和数值计算的角度,+0和-0完全等价。
对优化求解器有影响吗?
放心,几乎不会产生不利影响:
- 主流数值计算库(包括Eigen本身,以及Ceres、G2O这类常用优化求解器)在核心运算(矩阵乘法、梯度计算、迭代求解等)中,会将+0和-0视为同一个数值,不会因为符号位差异导致计算偏差。
- 只有极少数依赖符号位的特殊函数(比如
signbit())会区分二者,但优化求解器的核心逻辑根本不会用到这类函数,所以完全不用担心。
(可选)消除打印时的-0
如果只是觉得输出看着别扭,可以通过设置打印格式来统一显示为0:
#include <iomanip> // 需要包含这个头文件 // 设置固定精度,强制将-0显示为0 std::cout << std::fixed << std::setprecision(6) << A << std::endl;
内容的提问来源于stack exchange,提问作者CroCo
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