机器学习笔记(4)-------正规方程理解和推导

梯度下降算法有助于解决很多线性问题,补过对于一些线性回归问题,正规方程方法有更好的解决办法。

如:

机器学习笔记(4)-------正规方程理解和推导_第1张图片

类似于我们以前常用的一元二次函数,对函数求导J',然后J'=0求出最小点,即可得到最小值。

正规方程是通过求解下面的方程来找出使得代价函数最小的参数的:

关键是利用正规方程解出向量 :

个人进行了推导。

首先用到了以下公式:

                               

推到过程:

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以下表示数据为例:

机器学习笔记(4)-------正规方程理解和推导_第4张图片

即可以写成:

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运用正规方程方法求解参数:

机器学习笔记(4)-------正规方程理解和推导_第6张图片

在 Octave 中,正规方程写作:
pinv(X'*X)*X'*y

注:对于那些不可逆的矩阵(通常是因为特征之间不独立,如同时包含英尺为单位的尺
寸和米为单位的尺寸两个特征,也有可能是特征数量大于训练集的数量),正规方程方法是
不能用的。

梯度下降与正规方程的比较:

机器学习笔记(4)-------正规方程理解和推导_第7张图片

只要特征变量的数目并不大,正规方程是一个很好的计算参数的替代方法。
具体地说,只要特征变量数量小于一万,通常使用正规方程方程法,而不使用梯度下降法。

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