奇异值分解求解最小二乘法问题

最小二乘法问题原最优化解:

使用到XTX 的逆矩阵,这种求解方式有几个问题: 

1. 涉及到n*n维矩阵的求逆运算,实际使用中计算量巨大。 

2. 可能不可逆,这个可以用l2正则或者求解伪逆的形式解决。

现实任务中XTX 往往不是满秩矩阵,不可逆而无法直接得出最优解。

 

对比以上方式求解最小二乘法与奇异值分解的求法差异:限定问题为多元线性回归。

考虑上述问题用奇异值分解来求解。

 

在西瓜书线性判别分析章节中,目标值w需对Sw 进行奇异值分解。Sw 为章节中意为不同类的协方差矩阵加和。使用奇异值分解可更快速求解。

奇异值分解求解最小二乘法问题_第1张图片

奇异值分解求解最小二乘法问题_第2张图片

 

同理,在最小二乘法定义多元线性回归最优目标问题中,将目标值

转为使用协方差矩阵来定义的问题,同样可以对其使用奇异值分解来简单得至最优解。而不用担心是否不可逆问题。

 

奇异值分解SVD:奇异值分解求解最小二乘法问题_第3张图片

 

 

奇异值分解求解最小二乘法问题_第4张图片

 

待后续增加:python 测试两种方式的结果不同与效果优劣选择

 

相关资料:

https://wenku.baidu.com/view/9bdfa60ff242336c1fb95e71.html

https://www.ixueshu.com/document/eb3f8c8f73882987318947a18e7f9386.html

奇异值分解求解最小二乘法问题_第5张图片

 

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