協方差矩陣的幾何解釋

2021-09-29 23:31:22 字數 964 閱讀 5782

昨天看llelocally linearly embedding時,看到目標函式min

y∑in

∥yi−

∑j=1

kwij

yj∥2

min_y\sum_i^n\vert^k w_ y_j}\vert^2

miny​∑

in​∥

yi​−

∑j=1

k​wi

j​yj

​∥2 .這樣就沒有唯一解,所以要對y

yy進行限制。

對y

yy進行平移,不影響目標函式,所以可以把y

yy的均值固定到原點:∑i=

1nyi

=0

\sum_^ny_i=0

∑i=1n​

yi​=

0,這個好理解。

第二個限制條件是說對y

yy進行旋轉也不影響目標函式,所以為了限制y

yy的旋轉,可以限制協方差矩陣為單位矩陣:1ny

yt=i

d∗

d\fracyy^t=i_

n1​yyt

=id∗

d​, where y=[

y1…y

n]

.y=[y_1 \dots y_n].

y=[y1​

…yn​

].這裡我就不理解了。

協方差矩陣和旋轉有什麼關係?協方差矩陣旋轉矩陣

很幸運,我找到了答案:

英文版中文翻譯版

(順便一提這個人好厲害啊,晦澀的數學可以用通俗的語言表達深刻的理解)

被觀察資料的協方差矩陣,直接與針對白(非相關)資料的線性變換有關。該線性變換完全由特徵向量和特徵值定義。特徵向量表示了矩陣的旋轉,特徵值對應於每個維度上縮放因子的平方。

具體解釋協方差與協方差矩陣

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