矩陣法求解線性回歸

2022-03-02 03:12:35 字數 1077 閱讀 1354

由於梯度下降演算法需要多次迭代,並且需要指定下降速率,如果下降速度過快則可能錯過最優點,如果過慢則需要迭代多次,因此還可選用矩陣法求解。

首先給出一些基本數學知識:

矩陣的跡trace為矩陣主對角線元素之和:

tr(a)=a ,如果a為實數

以下是關於矩陣跡的一些性質:

對於多元線性回歸,將所有訓練資料作為乙個矩陣,多元線性回歸,也就是多個自變數的線性方程,類似y=a1x1+a2x2+a3x3...:

將y值也作為乙個矩陣:

則可得則誤差為:

轉變為平方後:

其中轉變為平方主要為了統一為正值,前面乘以1/2是方便求導後的計算。

對j(θ)求導,

其中用到上面的求跡公式,以及求導公式,

令上式為0,

則可求出最優的係數,矩陣方求解相對簡單,不需要多次迭代,但當資料量過大時,即設計矩陣x過大時,對矩陣的乘法即求逆有很大計算複雜度,因此此方法適用於小規模資料。另外,用矩陣法時不需要對輸入特徵資料中心化。

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