最小二乘法

最小二乘法则是一种统计学习优化技术,它的目标是最小化误差平方之和来作为目标,从而找到最优模型,这个模型可以拟合(fit)观察数据。 
回归学习最常用的损失函数是平方损失函数,在此情况下,回归问题可以用著名的最小二乘法来解决。最小二乘法就是曲线拟合的一种解决方法。 

最小二乘法的问题分为两类:

  • 线性最小二乘法
  • 非线性最小二乘法

如果是线性的则有闭式解(closed-form solution),唯一解。理解为所有点都在某条线上,全拟合好了。
非线性的经常需要数值方法来求解。比如:随机梯度下降或者牛顿法等。当然,随机梯度下降也可以解决线性问题。(这段概念我搬运的~~~)

好的,本章只谈线性问题,非线性的梯度下降法我在后面的博客会写。

线性的最小二乘法拥有唯一解,则求出未知参数的极小值。

下面我们通过公式推算,来了解什么是最小二乘法:

最小二乘法_第1张图片

最小二乘法_第2张图片

最小二乘法_第3张图片

最小二乘法_第4张图片

最小二乘法_第5张图片

最小二乘法_第6张图片

这里为什么要凑成这种形式呢?

是为了便于我们进行向量化乘法。

具体会在简单线性回归中讲解。

最小二乘法_第7张图片

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