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总体最小二乘（TLS）

最小二乘法最小二乘法，大家都很熟悉，用在解决一超定方程 ? 。最小“二”乘的“二”体现在准则上——令误差的平方和最小，等价于 ? 最小二乘解为(非奇异) ?...3.总体最小二乘如果说模型是完全正确的，我们根本不需要考虑算法的稳定性（当然，由于计算机计算时会有截位，所以这是不可能的）。道理很简单，没有扰动，为何需要分析稳定性呢？...的扰动，在这一情况下，为了克服最小二乘的缺点，引入了总体最小二乘方法。总体最小二乘思想在于分别使用扰动向量和扰动矩阵去修正 ? 和 ? 中的扰动。也就是说，总体最小二乘解决以下问题 ?...的奇异值分解可以求得总体最小二乘解。（只讨论超定方程情况）其中分为两种情况：只有一个最小的奇异值时有一组解，最小奇异值多重或者后面若干个非常接近时求解某一意义下的最小二乘解。即 ?...算法对扰动的敏感度要低，我们对算法的敏感度要高才好。

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线性回归---（最小二乘）

最小二乘法（又称最小平方法）是一种数学优化技术。误差的平它通过最小化方和寻找数据的最佳函数匹配。利用最小二乘法可以简便地求得未知的数据，并使得这些求得的数据与实际数据之间误差的平方和为最小。...最小二乘法还可用于曲线拟合。其他一些优化问题也可通过最小化能量或最大化熵用最小二乘法来表达。...---- 上数值分析课的时候像是发现了新大陆，“最小二乘”不光是在解“矛盾方程”使用，在机器学习中也有使用，例如“线性回归”问题就是利用最小二乘的思想实现。...附上一张”拟合曲线“线推导公式y=a*x+b，核心求出未知数,a,b ---- ? 首先传入数据 ---- ? 1.求平均值 ---- ? 2. 求b的分子和分母 ---- ? 3....画出原始数据集，和求出的拟合曲线 ---- ? 5. 进行类的封装 ---- ? 6. 数据测试去，求出预测结果 ---- ? 7. 画出拟合曲线 ---- ?

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最小二乘回归的Python实现

写在前面我们构建了非常强大的私募基金数据库，并基于这个数据库，衍生出了FOF Easy数据可视化终端和FOF Power组合基金管理系统，涉及到非常多复杂的模型及算法。...回归分析是实现从数据到价值的不二法门。它主要包括线性回归、0-1回归、定序回归、计数回归，以及生存回归五种类型。我们来讨论最基础的情况——一元线性回归。...最常见的拟合方法是最小二乘法，即OLS回归。它时刻关注着实际测量数据，以及拟合直线上的相应估计值，目的是使二者之间的残差有最小的平方和。...即：为了使残差的平方和最小，我们只需要分别对a、b求偏导，然后令偏导数等于0。立即推出a、b值：总之，OLS回归的原理是，当预测值和实际值距离的平方和最小时，我们就选定模型中的参数。...这时我们如果仍采用普通最小二乘法估计模型参数，就会产生一系列不良的后果，如：参数估计量非有效、变量的显著性检验失去意义、模型的预测失效等。所以，在本文中我们首先进行简单的ols回归。

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R语言中的偏最小二乘PLS回归算法

p=4124 偏最小二乘回归：我将围绕结构方程建模（SEM）技术进行一些咨询，以解决独特的业务问题。我们试图识别客户对各种产品的偏好，传统的回归是不够的，因为数据集的高度分量以及变量的多重共线性。...PLS是处理这些有问题的数据集的强大而有效的方法。主成分回归是我们将要探索的一种选择，但在进行背景研究时，我发现PLS可能是更好的选择。我们将看看PLS回归和PLS路径分析。...我不相信传统的扫描电镜在这一点上是有价值的，因为我们没有良好的感觉或理论来对潜在的结构做出假设。此外，由于数据集中的变量数量众多，我们正在将SEM技术扩展到极限。....，2004年，“初步指南偏最小二乘分析”，Understanding Statistics，3（4），283-297中可以找到关于这个限制的有趣讨论。...T $ y.pred y-预测 $ resid 残差 $ T2 T2经济系数 Q2第二季度交叉验证这个包中有很多，我强烈建议阅读优秀的教程来了解更多信息。

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矛盾方程的最小二乘解

首先看两个个结论：结论一：方程组Ax=b的最小二乘解的通式为x=Gb+(I-GA)y, 其中G\in A\{1, 3\}, y是\mathbb C^n中的任意向量....结论二：只有A是满秩时, 矛盾方程组Ax=b 的最小二乘解才是唯一的, 且为x_0=(A^HA)^{-1}A^Hb. 否则, 便有无穷多个最小二乘解....下面看一个实例：求矛盾方程组 \begin{cases}x_1+2x_2=1, \\2x_1+x_2=0, \\x_1+x_2=0\end{cases}的最小二乘解。...numpy矩阵运算 import numpy as np A = np.mat([[1, 2], [2, 1], [1, 1]]) A13 = (A.H * A).I * A.H print(A13) 利用最小二乘法做线性拟合...\\kx_n+b=y_n\end{cases} 这里的k和b为变量，使用上述公式求解出k和b的值，则可以得到变量的最小二乘线性拟合方程。

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【技术分享】交换最小二乘

1 什么是ALS ALS是交替最小二乘（alternating least squares）的简称。在机器学习中，ALS特指使用交替最小二乘求解的一个协同推荐算法。...交换最小二乘算法是分别固定用户特征矩阵和商品特征矩阵来交替计算下一次迭代的商品特征矩阵和用户特征矩阵。通过下面的代码初始化第一次迭代的特征矩阵。...构建最小二乘的方法是在computeFactors方法中实现的。我们以商品inblock信息结合用户outblock信息构建最小二乘为例来说明这个过程。...有了这些信息，构建最小二乘的数据就齐全了。...这里有两个选择，第一是扫一遍InBlock信息，同时对所有的产品构建对应的最小二乘问题；第二是对于每一个产品，扫描InBlock信息，构建并求解其对应的最小二乘问题。

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SLAM算法＆技术之Gauss-Newton非线性最小二乘算法

编辑丨点云PCL 前言很多问题最终归结为一个最小二乘问题，如SLAM算法中的Bundle Adjustment，位姿图优化等等。求解最小二乘的方法有很多，高斯-牛顿法就是其中之一。...推导对于一个非线性最小二乘问题： ? 高斯牛顿的思想是把 f(x)利用泰勒展开，取一阶线性项近似。 ? 带入到(1)式： ? 对上式求导，令导数为0。 ? 令 ? 式（4）即为 ?...我们可以构建一个最小二乘问题： ? 要求解这个问题，根据推导部分可知，需要求解雅克比。 ? 使用推导部分所述的步骤就可以进行解算。...cost_func.addObservation(x, y); } /* 用高斯牛顿法求解 */ cost_func.solveByGaussNewton(); return 0; } 基础与细节（1）最小二乘问题...它通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配。最小平方问题分为两种：线性最小二乘法，和非线性的最小二乘法，取决于在所有未知数中的残差是否为线性。

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统计学习：最小二乘实例

2．统计学习方法三要素——模型、策略、算法，对理解统计学习方法起到提纲挈领的作用。...4．统计学习中，进行模型选择或者说提高学习的泛化能力是一个重要问题。如果只考虑减少训练误差，就可能产生过拟合现象。模型选择的方法有正则化与交叉验证。...学习方法泛化能力的分析是统计学习理论研究的重要课题。 5．分类问题、标注问题和回归问题都是监督学习的重要问题。...本书中介绍的统计学习方法包括感知机、近邻法、朴素贝叶斯法、决策树、逻辑斯谛回归与最大熵模型、支持向量机、提升方法、EM算法、隐马尔可夫模型和条件随机场。这些方法是主要的分类、标注以及回归方法。...最小二乘法拟合曲线 [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-la7a6TQ4-1597652222270)(https://i.loli.net/2020/08/17

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【技术分享】非负最小二乘

spark中的非负正则化最小二乘法并不是wiki中介绍的NNLS的实现，而是做了相应的优化。它使用改进投影梯度法结合共轭梯度法来求解非负最小二乘。...把极小化这类函数的问题称为最小二乘问题。...由于$f_{i}(x)$为非线性函数，所以（1.2）中的非线性最小二乘无法套用（1.6）中的公式求得。解这类问题的基本思想是，通过解一系列线性最小二乘问题求非线性最小二乘问题的解。...在$x^{(k)}$时，将函数$f_{i}(x)$线性化，从而将非线性最小二乘转换为线性最小二乘问题，用（1.6）中的公式求解极小点$x^{(k+1)}$ ，把它作为非线性最小二乘问题解的第k+1次近似...非负最小二乘问题要求解的问题如下公式其中ata是半正定矩阵。在ml代码中，org.apache.spark.mllib.optimization.NNLS对象实现了非负最小二乘算法。

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最经典的线性回归模型参数估计算法——最小二乘

首先，我们要明白最小二乘估计是个什么东西？说的直白一点，当我们确定了一组数的模型之后，然后想通过最小二乘的办法来确定模型的参数。...这样，每条直线都可以有一个值，我们把这个距离的和最小的那条直线找出来，我们认为这条直线它最顺眼，因为它照顾到了所有的训练样本点的情绪，不偏不倚。这种方法就是最小二乘法。...那这个实际的y和我们预测的Xβ之间的距离是这样的： ? 公式4 我们要想办法在β的可能取值中找到一组特殊的β，使得上面这个式子的值最小。...公式7 那这组β可不可以让我们的公式4取得最小值呢，我们把公式7带入到公式4中 ? 公式8 公式8中的第三项它是等于0的。所以公式8只剩下了 ?...公式9 又因为X'X是一个正定矩阵，所以公式9中的第二项它>=0，所以 ? 公式10 也就证明了我们的公式7中的β就是要找的那个β。

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【技术分享】带权最小二乘

1 原理给定n个带权的观察样本$(w_i,a_i,b_i)$: $w_i$表示第i个观察样本的权重； $a_i$表示第i个观察样本的特征向量； $b_i$表示第i个观察样本的标签。 ...我们使用下面的带权最小二乘公式作为目标函数： $$minimize_{x}\frac{1}{2} \sum_{i=1}^n \frac{w_i(a_i^T x -b_i)^2}{\sum_{k=1}^n...spark ml中使用WeightedLeastSquares求解带权最小二乘问题。WeightedLeastSquares仅仅支持L2正则化，并且提供了正则化和标准化的开关。...下面从代码层面介绍带权最小二乘优化算法的实现。 2 代码解析我们首先看看WeightedLeastSquares的参数及其含义。...bStd: 标签的加权总体标准差 aVar: 带权的特征总体方差计算出这些信息之后，将均值缩放到标准空间，即使每列数据的方差为1。

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最小二乘法求多次拟合

// TODO Auto-generated method stub int n, m, i, j, k; System.out.println("输入x的个数...new Scanner(System.in); for (i = 0; i < n; i++) a[i] = str1.nextDouble();// 数组a存储x的值...new Scanner(System.in); for (i = 0; i < n; i++) b[i] = str2.nextDouble();// 数组b存储y的值...； sumy += b[i];// y的类和； } // System.out.println("x的类和"+sumx); //...System.out.println("y的类和"+sumy); System.out.println("输入拟合次数"); Scanner str3 = new Scanner

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【技术分享】迭代再加权最小二乘

1 原理迭代再加权最小二乘(IRLS)用于解决特定的最优化问题，这个最优化问题的目标函数如下所示： $$arg min_{\beta} \sum_{i=1}^{n}|y_{i} - f_{i}(\...在每次迭代中，解决一个带权最小二乘问题，形式如下： $$\beta ^{t+1} = argmin_{\beta} \sum_{i=1}^{n} w_{i}(\beta^{(t)}))|y_{i} -...$$W_{i}^{(t)} = |y_{i} - X_{i}\beta^{(t)}|^{p-2}$$ 2 源码分析在spark ml中，迭代再加权最小二乘主要解决广义线性回归问题。...利用带权最小二乘模型预测样本的取值，然后调用fitted方法计算均值函数$\mu$。...offset表示更新后的标签值，weight表示更新后的权重。关于链接函数的相关计算可以参考广义线性回归的分析。

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最小二乘法曲线拟合

import numpy as np import scipy as sp #导入SciPy模块内置的最小二乘法函数 from scipy.optimize import leastsq import...(0,1,1000) y0=real_func(x) #加入正态分布噪声后的y y1=[np.random.normal(0,0.1)+y for y in y0] #随机产生一组多项式分布的参数 p0...=np.random.randn(m) #利用内置的最小二乘法函数计算曲线拟合参数 plsq=leastsq(residuals,p0,args=(y1,x)) #输出拟合参数 print ('Fitting...6.47495637e+04 2.88643748e+04 -6.80602407e+03 7.57452772e+02 -2.89393911e+01 1.19739704e+01] 算法...：最小二乘法曲线拟合是通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配，应用在曲线拟合、线性回归预测，数理统计等领域。

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非线性最小二乘问题例题_非线性自适应控制算法

摘录的一篇有关求解非线性最小二乘问题的算法–LM算法的文章，当中也加入了一些我个人在求解高精度最小二乘问题时候的一些感触： LM算法，全称为Levenberg-Marquard算法，它可用于解决非线性最小二乘问题...，多用于曲线拟合等场合。...LM算法的实现并不算难，它的关键是用模型函数 f 对待估参数向量p在其邻域内做线性近似，忽略掉二阶以上的导数项，从而转化为线性最小二乘问题，它具有收敛速度快等优点。...在这种情况下，我猜是需要使用数值求导算法的，但我没有亲自试验过这样做的效率，因为一些优秀的求导算法——例如Ridders算法——在一次求导数值过程中，需要计算的函数值次数也会达到5次以上。...这样的话，它当然要比手工求出导函数（只需计算一次，就可以得到导数值）效率要差得多了。

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临床预测模型机器学习-偏最小二乘回归plsRcox算法学习

plsRcox 是一种基于偏最小二乘回归（PLS）和 Cox 回归的算法，用于高维数据的生存分析。...该算法结合了 PLS 和 Cox 回归模型的优势，特别适用于变量数量多于样本数量的情况，常用于基因组学数据或其他高维生物信息学数据的分析。...偏最小二乘（PLS）：通过寻找新变量（称为主成分或潜在变量）来捕捉自变量和因变量之间的最大相关性。...组件数量越多，模型可能会变得更加复杂，但也可能会出现过拟合。因此，我们需要找到一个平衡点，使得模型既具有良好的预测能力又不过度复杂化。...这可能表示在5个组件后，增加组件数量并不会显著提高模型的性能，甚至可能导致模型过拟合，导致预测性能的下降。虚线标记的意义：标记“最佳组件数”，即在这条线对应的组件数量下，模型的性能最优。

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支持向量机之最小二乘(LS)-------6

使误差平方和达到最小以寻求估计值的方法，就叫做最小二乘法，用最小二乘法得到的估计，叫做最小二乘估计。当然，取平方和作为目标函数只是众多可取的方法之一。...对最小二乘法的优良性做了几点说明：最小二乘使得误差平方和最小，并在各个方程的误差之间建立了一种平衡，从而防止某一个极端误差取得支配地位计算中只要求偏导后求解线性方程组，计算过程明确便捷最小二乘可以导出算术平均值作为估计值...由于算术平均是一个历经考验的方法，而以上的推理说明，算术平均是最小二乘的一个特例，所以从另一个角度说明了最小二乘方法的优良性，使我们对最小二乘法更加有信心。...选择最佳拟合曲线的标准可以确定为：使总的拟合误差（即总残差）达到最小。有以下三个标准可以选择： 1. 用“残差和最小”确定直线位置是一个途径。但很快发现计算“残差和”存在相互抵消的问题。 2....SMO 算法则通过Q 最小确定这条直线，即确定β0 和 β1，以β0 和 β1 为变量，把它们看作是Q 的函数，就变成了一个求极值的问题，可以通过求导数得到。

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运用伪逆矩阵求最小二乘解

之前分析过最小二乘的理论，记录了 Scipy 库求解的方法，但无法求解多元自变量模型，本文记录更加通用的伪逆矩阵求解最小二乘解的方法。...背景我已经反复研习很多关于最小二乘的内容，虽然朴素但是着实花了一番功夫：介绍过最小二乘在线性回归中的公式推导；分析了最小二乘的来源和其与高斯分布的紧密关系；学习了伪逆矩阵在最小二乘求解过程中的理论应用...；记录了 Scipy 用于求解最小二乘解的函数；已经有工具可以解很多最小二乘的模型参数了，但是几个专用的最小二乘方法最多支持一元函数的求解，难以计算多元函数最小二乘解，此时就可以用伪逆矩阵求解了...多元多项式形式模型这个概念可能不够准确，我要描述的是形如如下函数的一类模型： f( {\bf x} )=\sum _{i=1}^{n}a_if_i(x_i) 其中模型最小二乘的损失函数为：...伪逆求解在介绍伪逆的文章中其实已经把理论说完了，这里搬运结论：方程组 A x=b 的最佳最小二乘解为 x=A^{+} b，并且最佳最小二乘解是唯一的。

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图片逼真ls(Least Squares)gan 最小二乘GAN

wiseodd/generative-models https://github.com/255BITS/HyperGAN#ls-gan 在 L2 损失（L2 loss）中，与 w（即上例图中 Pdata(X) 的回归线...）相当远的数据将会获得与距离成比例的惩罚。...因此梯度就只有在 w 完全拟合所有数据 x 的情况下才为 0。

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R语言中的偏最小二乘回归PLS-DA

p=8890 主成分回归（PCR）的方法本质上是使用第一个方法的普通最小二乘（OLS）拟合来自预测变量的主成分（PC）。这带来许多优点：预测变量的数量实际上没有限制。...相关的预测变量不会破坏回归拟合。但是，在许多情况下，执行类似于PCA的分解要明智得多。今天，我们将在Arcene数据集上执行PLS-DA，其中包含100个观察值和10,000个解释变量。...考虑样本的大小（n= 100），我将选择10倍的重复5倍交叉验证（CV）–大量重复补偿了因减少的折叠次数而产生的高方差–总共进行了50次准确性估算。 ...（x轴）训练的模型中获得的平均准确度（y轴，％）。 ...显然，长时间的RF运行并没有转化为出色的性能，恰恰相反。尽管三个模型的平均性能相似，但RF的精度差异要大得多，如果我们要寻找一个健壮的模型，这当然是一个问题。

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