向量的L2範數求導

2022-04-09 13:46:14 字數 1027 閱讀 2686

回歸中最為基礎的方法, 最小二乘法.

\[\begin

j_ &= \frac -\vec \right\| }^\quad \\

\end

\]\[\begin

\vec x &= [x_1,\cdots,x_n]^\\

\|\vec x\|_p &= \left( \sum_^m\right)^\frac, \space p<+\infty

\end

\]\(l_2\)範數具體為

\[\|\vec x\|_2 = (|x_1|^2 + \cdots+|x_m|^2)^2} = \sqrt\vec x }

\]採用列向量形式定義的偏導運算元稱為列向量偏導運算元, 習慣稱為\(\color \), n x 1 列向量偏導運算元即梯度運算元記作 \(\nabla_x\), 定義為

\[\nabla_x = \frac = \left[ \frac, \cdots, \frac\right] ^

\]如果\(\vec x 是乙個n\times 1\text\), 那麼

\[\begin

\frac=y^t \\

\frac=(a+a^t)x \\

\end

\]更多參照wiki矩陣計算

通過以上準備, 我們下面進行求解

\[\begin

\therefore \quad j_ &= \frac -\vec \right\| }^ \\

&= \frac (ax-b)^t (ax-b) \\

&= \frac (x^ta^t-b^t)(ax-b) \\

&= \frac(x^ta^tax-2b^tax+b^tb)

\end \\

\]

需要注意的 b, x 都是列向量, 那麼 \(b^t ax\) 是個標量, 標量的轉置等於自身, \(b^t ax =x^ta^tb\)

對\(\vec x\)求導得:

\[j_'=a^ta x-a^tb=a^t(ax-b)

\]

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