笔记一

通过训练样本集的“学习”或训练来设计分类器,这是模式识别研究的重要内容。

模式识别的方法:

  1. 模板匹配
  2. 统计方法
  3. 句法方法
  4. 神经网络

预备知识:
(1)数理统计。
(2)线性代数和矩阵分析。

  1. 迹的计算:
    定义:对任意n阶方阵有
    1).
    2).
    3).

  2. 矩阵导数:
    1:函数对向量的导数,结果为向量。
    定义:

    并且对于之后要用到的我们做一个计算:

\begin{equation} \begin{aligned} f(x) &= x^TAx = \sum_{i,j=1}^{n}a_{ij}x_ix_j \\ \frac{df}{dx} &= (\frac{\partial f}{\partial x_1} , ...,\frac{\partial f}{\partial x_n})=(\frac{\partial \sum_{i,j=1}{n}a_{ij}x_ix_j}{\partial x_1},...,\frac{\partial \sum_{i,j=1}{n}a_{ij}x_ix_j}{\partial x_n} )^T\\ &=( [(a_{11}+a_{11})x_1+(a_{12}+a_{21})x_2 + ... + (a_{1n}+a_{n1})x_n],...,[(a_{1n}+a_{n1})x_1+(a_{n2}+a_{2n})x_2 + ... + (a_{nn}+a_{nn})x_n] )\\ &=(A+A^T)x \end{aligned} \end{equation}
要记下来:

并且有其他的推导:

2:函数对矩阵的求导,结果是矩阵
定义:

列出一些常用的:
设:
(1)
因为:

(2)
(3).
(4)

3:矩阵对矩阵的求导,结果是大矩阵。
定义:

其中

请尝试一下下面这个:

然后就会了 函数的向量 矩阵求导。
以及 矩阵(向量) 对 矩阵(向量)的求导。

  1. 正定(半正定)矩阵:
    定义:对称矩阵的特征值为正数(非负数)

另外:一个矩阵是半正定(正定)的充要条件是存在(非奇异矩阵)Q,使得:

有一个十分有用的性质:
正定矩阵A和半正定矩阵B可以同时对角化,即存在非奇异矩阵P使得:

证明:

构造U使得(为什么存在呢?)

并且构造P

  1. 奇异值分解:

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