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線性迴歸 矩陣求導

一種方便區別是概率還是似然的方法是,根據定義,"誰誰誰的概率"中誰誰誰只能是概率空間中的事件,換句話說,我們只能說,事件(發生)的概率是多少多少(因為事件具有概率結構從而刻畫隨機性,所以才能談概率);而"誰誰誰的似然"中的誰誰誰只能是引數,比如說,引數等於 \theta時的似然是多少

細節:

1. 矩陣Y對標量x求導:

相當於每個元素求導數後轉置一下,注意M×N矩陣求導後變成N×M了

Y = [y(ij)]--> dY/dx = [dy(ji)/dx]

2. 標量y對列向量X求導:

注意與上面不同,這次括號內是求偏導,不轉置,對N×1向量求導後還是N×1向量

y = f(x1,x2,..,xn) --> dy/dX= (Dy/Dx1,Dy/Dx2,..,Dy/Dxn)'

3. 行向量Y'對列向量X求導:

注意1×M向量對N×1向量求導後是N×M矩陣。

將Y的每一列對X求偏導,將各列構成一個矩陣。

重要結論:

dX'/dX =I

d(AX)'/dX =A'

4. 列向量Y對行向量X’求導:

轉化為行向量Y’對列向量X的導數,然後轉置。

注意M×1向量對1×N向量求導結果為M×N矩陣。

dY/dX' =(dY'/dX)'

5. 向量積對列向量X求導運演算法則:

注意與標量求導有點不同。

d(UV')/dX =(dU/dX)V' + U(dV'/dX)

d(U'V)/dX =(dU'/dX)V + (dV'/dX)U'

重要結論:

d(X'A)/dX =(dX'/dX)A + (dA/dX)X' = IA + 0X' = A

d(AX)/dX' =(d(X'A')/dX)' = (A')' = A

d(X'AX)/dX =(dX'/dX)AX + (d(AX)'/dX)X = AX + A'X

6. 矩陣Y對列向量X求導:

將Y對X的每一個分量求偏導,構成一個超向量。

注意該向量的每一個元素都是一個矩陣。

7. 矩陣積對列向量求導法則:

d(uV)/dX =(du/dX)V + u(dV/dX)

d(UV)/dX =(dU/dX)V + U(dV/dX)

重要結論:

d(X'A)/dX =(dX'/dX)A + X'(dA/dX) = IA + X'0 = A

8. 標量y對矩陣X的導數:

類似標量y對列向量X的導數,

把y對每個X的元素求偏導,不用轉置。

dy/dX = [Dy/Dx(ij) ]

重要結論:

y = U'XV= ΣΣu(i)x(ij)v(j) 於是 dy/dX = [u(i)v(j)] =UV'

y = U'X'XU 則dy/dX = 2XUU'

y =(XU-V)'(XU-V) 則 dy/dX = d(U'X'XU - 2V'XU + V'V)/dX = 2XUU' - 2VU' +0 = 2(XU-V)U'

9. 矩陣Y對矩陣X的導數:

將Y的每個元素對X求導,然後排在一起形成超級矩陣。

10.乘積的導數

d(f*g)/dx=(df'/dx)g+(dg/dx)f'

結論

d(x'Ax)=(d(x'')/dx)Ax+(d(Ax)/dx)(x'')=Ax+A'x (注意:''是表示兩次轉置)

11.x為列矩陣

(x )' = x 的轉置

x為行矩陣

(x )'  = 1  ---------這裡的 ‘ 指的是對x求偏導