一元线性回归公式推导
1.求解偏置b的公式推导思路:由最小二乘法导出损失函数E(ω,b)—>证明损失函数E(ω,b) 是关于w和b的凸函数—>对损失函数E(ω,b)关于b求一阶偏导数—>令一阶偏导数等于0解出b
由最小二乘法导出损失函数E(ω,b):
E(w,b)=i=1∑m(yi−f(xi))2=i=1∑m(yi−(ωxi+b))2=i=1∑m(yi−ωxi−b)2(p54.3.4)
证明损失函数E(ω,b)是关于ω和b的凸函数—— 求:A=fxx〞(x,y)
∂ω∂E(w,b)=∂ω∂[i=1∑m(yi−ωxi−b)2]=i=1∑m∂ω∂(yi−ωxi−b)2=i=1∑m2⋅(yi−ωxi−b)⋅(−xi)=2(ωi=1∑mxi2−i=1∑m(yi−b)xi)上式即为即为(3.5)
A=fxx〞(x,y)=∂ω2∂2E(ω,b)=∂ω∂(i=1∑m∂ω∂E(w,b))=∂ω∂[2(ωi=1∑mxi2−i=1∑m(yi−b)xi)]=∂ω∂[2ωi=1∑mxi2]=2i=1∑mxi2
求:B=fxy〞(x,y)
B=fxy〞(x,y)=∂ω∂b∂2E(ω,b)=∂b∂(∂ω∂E(w,b))=∂b∂[2(ωi=1∑mxi2−i=1∑m(yi−b)xi)]=∂b∂[−2i=1∑m(yi−b)xi)]=2i=1∑mxi
求:C=fyy〞(x,y)
∂b∂E(w,b)=∂b∂[i=1∑m(yi−ωxi−b)2]=i=1∑m∂b∂(yi−ωxi−b)2=i=1∑m2⋅(yi−ωxi−b)⋅(−1)=2(mb−i=1∑m(yi−ωxi))上式即为即为(3.6)
所以

也即损失函数E(ω,b) 是关于ω和b的凸函数得证
对损失函数E(ω,b) 关于b求一阶偏导数:
令一阶偏导数等于 0 解出b:
2.求解权重ω,的公式推导思路:对损失函数E(ω,b)关于ω求一阶偏导数—>令一阶偏导数等于0解出ω
令一阶偏导数等于 0 解出ω:


3.将ω向量化:



数学知识—二元函数判断凹凸性: