无约束最优化(五) 最小二乘法问题的解法

简介: 无约束最优化(五) 最小二乘法问题的解法

 在数据处理中,经常遇到寻求回归方程的问题,即根据一组实验数据,建立两个或多个物理量(舒称因素)之间的在统计意义上的依赖关系式。


引言


  最小二乘模型可以解决两类实际问题。

  第一类问题:在数据处理中经常遇到寻求回归方程的问题,即根据一组实验数据建立两个或多个物理量(俗称因素)之间的在统计意义上的依赖关系式。例如一个量y 与另一个或几个量t 1 , ⋅ ⋅ ⋅ ,有关系。这类问题的一般性描述如下。假定要建立量y yyl ll个量t 1 , ⋅ ⋅ ⋅ , t l 之间的依赖关系式,设方程为:

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第二类问题:求解方程组(数学问题)


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是非常自然的事情。它也是一个最小二乘问题。


最小二乘问题的解法


(1) 线性最小二乘问题

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(2) 非线性最小二乘问题


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则上式可写成矩阵-向量形式

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称它为非线性最小二乘问题的Gauss-Newton迭代公式,而由这个公式所产生的算法称为Gauss-Newton法。当f ( x ) 满足一定的条件,并且x 0 充分靠近极小点x ∗ 时,Gauss-Newton法是收敛的。

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