机器学习——线性回归中正规方程组的推导

对于某些线性回归问题,正规方程方法是更好的解决方案,这种方法是对机器学习——线性回归中正规方程组的推导(代价函数)求机器学习——线性回归中正规方程组的推导的导数并使其为0,它能够不需要迭代直接求出机器学习——线性回归中正规方程组的推导。如下:
机器学习——线性回归中正规方程组的推导本文将涉及矩阵的求导,以下先对矩阵求导做出介绍。
首先定义机器学习——线性回归中正规方程组的推导表示m×n的矩阵,那么对该矩阵进行求导可以用下式表示,可以看出求导后的矩阵仍然为m×n
机器学习——线性回归中正规方程组的推导
这里要用到矩阵迹的特性,trace. 对于一个n阶的方阵(n×n),它的迹(tr)为对角线元素之和:
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1. 对于一个实数,它的迹即为它本身
tr a = a
2. 如果AB是一个方阵,那么
tr AB = tr BA
3. 由此可推导出
trABC = trCAB = trBCA
trABCD = trDABC = trCDAB = trBCDA
4. 假设A 和 B为方阵,a为实数,那么又可以推导出以下的特性:
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5. 对迹进行求导,具有以下特性:
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有了这些基本知识接下来就是对正规方程组的推导了。
假设训练样本:
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定义目标集合:
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因为机器学习——线性回归中正规方程组的推导,所以
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又因为机器学习——线性回归中正规方程组的推导, 根据最小二乘规则,代价函数可以写成:
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机器学习——线性回归中正规方程组的推导进行求导:
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