\nabla
∇ 表示的是求導運算,設a是乙個 n ×
\times
× n的矩陣,f表示一種函式關係,則∇
\nabla
∇a f(a) =
katex parse error: can't use function '$' in math mode at position 18: …begin $̲\partial$ f/ $\…
a、b、c均為矩陣:
tr(abc) = tr(cab) = tr(bca)
∇
\nabla
∇a tr(ab) = b^t
tra = tr(a^t)
∇
\nabla
∇a tr(aba^t c) = cab + c^t a b^t
a表示乙個實數,tra = a
超定方程組表示為:ax = b
誤差為:ax-b
誤差最小二乘為:katex parse error: expected 'eof', got '\frae' at position 2: (\̲f̲r̲a̲e̲12)(ax-b)^t×
\times
×(ax-b)
令誤差最小二乘為0,則katex parse error: expected 'eof', got '\frae' at position 2: (\̲f̲r̲a̲e̲12)(ax-b)^t×
\times
×(ax-b) = 0
對x求導可得:
∇
\nabla
∇x katex parse error: expected 'eof', got '\frace' at position 1: \̲f̲r̲a̲c̲e̲12(ax-b)^t (ax-b) % 此時該式是乙個實數,運用tra = a
katex parse error: expected 'eof', got '\frace' at position 1: \̲f̲r̲a̲c̲e̲12
∇
\nabla
∇x tr(x^t a^t ax - x^t a^t b - b^t ax + b^t b)
katex parse error: expected 'eof', got '\frace' at position 1: \̲f̲r̲a̲c̲e̲12(∇
\nabla
∇x tr(xx^t a^t a) - ∇
\nabla
∇x tr(b^t ax) - ∇
\nabla
∇x tr(b^t ax))
因,∇
\nabla
∇a tr(aba^t c) = cab + c^t a b^t
所以,∇
\nabla
∇x tr(x)(i)(xt)(at a) = (a^t a)(x)(i) + (a^t a)(x)(i)
因,∇
\nabla
∇a tr(ab) = b^t
所以,∇
\nabla
∇x tr(b^t a)(x) = a^t b
則,原式可化為:
katex parse error: expected 'eof', got '\frace' at position 1: \̲f̲r̲a̲c̲e̲12(∇
\nabla
∇x tr(xx^t a^t a) - ∇
\nabla
∇x tr(b^t ax) - ∇
\nabla
∇x tr(b^t ax))
katex parse error: expected 'eof', got '\frace' at position 1: \̲f̲r̲a̲c̲e̲ ̲12(a^t ax + a^t ax - a^t b - a^t b)
所以,a^t ax - a^t b = 0
可得:a^t ax = a^t b
x = (a^t a)(-1)at b
ax = b無解,也就是b不在ax的列空間中,為了求出最優解可以將向量b投影到ax的列空間中,此時會產生乙個誤差e,誤差向量垂直於投影向量,誤差向量在矩陣a的左零空間中
設,某一平面才是ax的列空間,平面兩個基設為a_1, a_2。b為平面外某一向量,為使ax =b有最優解,將向量b投影在平面上,此時投影向量設為p,誤差向量e在矩陣a的左零空間中,所以e垂直於該平面,則數學表示式為:
a = [a_1 a_2]
p = a_1katex parse error: expected group after '\hat' at end of input: \hatx_1 + a_2katex parse error: expected group after '\hat' at end of input: \hatx_2 = akatex parse error: expected group after '\hat' at end of input: \hatx
e = b - p = b - akatex parse error: expected group after '\hat' at end of input: \hatx
因為e垂直於該平面,所以
在這裡插入**片
function f = myfun( x )
%untitled2 此處顯示有關此函式的摘要
% 此處顯示詳細說明
b = [11; 3; 6; 7];
a = [2 4; 3 -5; 1 2;2 1];
f = a * x - b;
end
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