最小二乘法

2021-08-09 06:27:46 字數 766 閱讀 8509

最小二乘法為一種優化技術,它通過最小化誤差的平方和尋找資料的最佳函式匹配,使結果接近最優解,找出最能反映x,y之間關係規律的直線(函式)。利用最小二乘法可以簡便地求得未知的資料,並使得這些求得的資料與實際資料之間誤差的平方和為最小。最小二乘法求解的核心為:

列出誤差方程求最小化誤差方程

誤差方程:用目標函式減去擬合函式,再取其平方即可。用平方和尋找最短距離。相比於絕對值的方法,平方和的方法可以得到更短的距離,使得擬合函式更接近於目標函式。其實就是從範數的角度考慮這個問題,絕對值對應的是1範數,最小二乘對應的就是2範數。

範數:常常被用來度量某個向量空間(或矩陣)中的每個向量的長度或大小。

向量範數:

矩陣範數:

最小誤差函式

最小二乘的誤差函式形式多樣,但解決方法與求一元二次方程極值的方法相同。就是將原來對變數求導,變成了對向量求偏導(就是在向量某乙個維度上的導數)。如果不是對向量求導,而是對函式求導,就是復變函式的變分法(可見都是換湯不換藥,思想不變,重要的區別是求導物件不同)。求導之後,就使另求導的式子為0,解出極值點。再判斷該極值點是極大值點還是極小值點,這樣就得到了使誤差函式最小化的向量值。到此,就完成了最小二乘法。

最小二乘法

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最小二乘法

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最小二乘法

最小二乘法 least squares analysis 是一種 數學 優化 技術,它通過 最小化 誤差 的平方和找到一組資料的最佳 函式 匹配。最小二乘法是用最簡的方法求得一些絕對不可知的真值,而令誤差平方之和為最小。最小二乘法通常用於 曲線擬合 least squares fitting 這裡有...