機器學習筆記 Hessian矩陣

2021-08-08 23:12:45 字數 1325 閱讀 8256

看牛頓法的時候,遇到的這個問題

原問題是要用牛頓法求對數似然函式 l(

θ)的最大值,也就是似然函式導數的零點,即迭代過程為: θ:=

θ−l′

(θ)l

′′(θ)

如果 θ 為向量,就會想,函式對向量求導怎麼求?

所以查了一下:

結果是向量

事實上這就是所謂的gradient,即對於一般標量函式 f(

x), 其中向量為 x=

(x1,

...,

xn) ,導數為: ∂f

∂x=(

∂f∂x

1,..

.∂f∂

xn)

也記為: ∇f

結果是矩陣

這個當然也是gradient,當然這準確的說應該叫matrix gradient. 即對於向量值函式 f(

x), 其中 x=

(x1,

...,

xn) , f=

(f1,

...,

fm) , 導數為:∂f

∂x=∂

ft∂x

=[∂f

1∂x,

...∂

fm∂x

]=⎡⎣

⎢⎢⎢⎢

⎢⎢⎢∂

f1∂x

1⋮∂f

1∂xn

⋯⋱⋯∂

fm∂x

1⋮∂f

m∂xn

⎤⎦⎥⎥

⎥⎥⎥⎥

⎥ 這個矩陣也叫做 jacobian 矩陣

二階導數就是hessian矩陣,形式如下: h(

f)=⎡

⎣⎢⎢⎢

⎢⎢⎢⎢

⎢⎢⎢⎢

⎢⎢⎢∂

2f∂x

21∂2

f∂x2

∂x1⋮

∂2f∂

xn∂x

1∂2f

∂x1∂

x2∂2

f∂x2

2⋮∂2

f∂xn

∂x2⋯

⋯⋱⋯∂

2f∂x

1∂xn

∂2f∂

x2∂x

n⋮∂2

f∂x2

n⎤⎦⎥

⎥⎥⎥⎥

⎥⎥⎥⎥

⎥⎥⎥⎥

⎥ 或者可以用更抽象的定義: hi

,j=∂

2f(x

)∂xi

∂xj

明確了這一點,就能夠給出

θ 時的迭代形式了:θ:=

θ−h−

1∇θl

(θ)

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