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最小二乘法least square

上研究生的時候接觸的第一個Loss function就是least square。最近又研究了一下,做個總結吧。

定義看wiki就夠了。公式如下

E(w)=12n=1N{yxWT}2E(w)=12∑n=1N{y−xWT}2

其中yy代表類標列向量,xx代表特徵行向量,WW代表迴歸或者分類引數矩陣。通過令歐式距離最小化優化得到最優的WW

我遇到的第一個問題是,這個公式是怎麼得到的,motivation是什麼。我個人傾向於最大似然這個角度來解釋。具體如下:

假設迴歸或分類模型公式如下:

y=WTx+ϵy=WTx+ϵ

ϵN(0,σ2)ϵ∼N(0,σ2)

代表加性高斯噪聲,所以yN(WTx,σ2)y∼N(WTx,σ2)。這時通過獨立觀測xx得到一系列的觀測值X=(x1,y1).,(xN,yN)X=(x1,y1)….,(xN,yN),則可寫出對應的似然函式

p(yX,w,σ)=ΠNn=1N(WTx,σ2)p(y∣X,w,σ)=Πn=1NN(WTx,σ2)

兩邊同取自然對數,則

ln(p(yX,w,σ))=i=1Nln(N(WTx,σ2))ln(p(y∣X,w,σ))=∑i=1Nln(N(WTx,σ2))

N(WTx,σ2)=12πσ2exp((yWTx2)2

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