Idi ti nkan naa ni lati pese atilẹyin si awọn onimọ-jinlẹ data ti o bẹrẹ. IN
Kini idi ti o jẹ oye lati san afikun ifojusi si agbekalẹ naa ?
O jẹ pẹlu idogba matrix pe ni ọpọlọpọ awọn ọran ọkan bẹrẹ lati ni ibatan pẹlu ipadasẹhin laini. Ni akoko kanna, awọn iṣiro alaye ti bi o ṣe jẹ agbekalẹ agbekalẹ jẹ toje.
Fun apẹẹrẹ, ninu awọn iṣẹ ikẹkọ ẹrọ lati Yandex, nigbati awọn ọmọ ile-iwe ba ṣafihan si isọdọtun, wọn funni lati lo awọn iṣẹ lati ile-ikawe. sklearn, lakoko ti kii ṣe ọrọ kan ti mẹnuba nipa aṣoju matrix ti algorithm. O jẹ ni akoko yii diẹ ninu awọn olutẹtisi le fẹ lati ni oye ọrọ yii ni awọn alaye diẹ sii - kọ koodu laisi lilo awọn iṣẹ ti a ti ṣetan. Ati lati ṣe eyi, o gbọdọ kọkọ ṣafihan idogba pẹlu oluṣeto deede ni fọọmu matrix. Nkan yii yoo gba awọn ti o fẹ lati ni oye iru awọn ọgbọn bẹ. Jẹ ká bẹrẹ.
Awọn ipo ibẹrẹ
Awọn itọkasi ibi-afẹde
A ni ọpọlọpọ awọn iye ibi-afẹde. Fun apẹẹrẹ, itọkasi ibi-afẹde le jẹ idiyele ti dukia eyikeyi: epo, goolu, alikama, dola, ati bẹbẹ lọ. Ni akoko kanna, nipasẹ nọmba awọn iye itọkasi ibi-afẹde a tumọ si nọmba awọn akiyesi. Iru awọn akiyesi le jẹ, fun apẹẹrẹ, awọn idiyele epo oṣooṣu fun ọdun, iyẹn ni, a yoo ni awọn iye ibi-afẹde 12. Jẹ ká bẹrẹ ni lenu wo awọn amiakosile. Jẹ ki a tọkasi iye kọọkan ti itọkasi ibi-afẹde bi . Lapapọ a ni awọn akiyesi, eyi ti o tumọ si pe a le ṣe aṣoju awọn akiyesi wa bi .
Regressors
A yoo ro pe awọn ifosiwewe wa ti o ṣe alaye si iye kan ti awọn iye ti itọkasi ibi-afẹde. Fun apẹẹrẹ, oṣuwọn paṣipaarọ dola / ruble ni ipa pupọ nipasẹ iye owo epo, Federal Reserve oṣuwọn, bbl Iru awọn okunfa ni a npe ni regressors. Ni akoko kanna, iye itọkasi ibi-afẹde kọọkan gbọdọ ni ibamu si iye regressor, iyẹn ni, ti a ba ni awọn itọkasi ibi-afẹde 12 fun oṣu kọọkan ni ọdun 2018, lẹhinna a yẹ ki o tun ni awọn iye regressor 12 fun akoko kanna. Jẹ ki a tọkasi awọn iye ti kọọkan regressor nipa . Jẹ ki ninu ọran tiwa wa regressors (ie. awọn okunfa ti o ni agba awọn iye itọkasi ibi-afẹde). Eyi tumọ si pe awọn atunṣe wa le ṣe afihan bi atẹle: fun 1st regressor (fun apẹẹrẹ, idiyele epo): , fun 2nd regressor (fun apẹẹrẹ, oṣuwọn Fed): , Fun "-th" regressor:
Igbẹkẹle awọn itọkasi afojusun lori awọn atunṣe
Jẹ ki a ro pe awọn gbára ti awọn afojusun Atọka lati awọn regressors"th" akiyesi le ṣe afihan nipasẹ idogba ifasilẹ laini ti fọọmu naa:
nibo - "-th" iye regressor lati 1 si ,
- nọmba ti regressors lati 1 to
- awọn onisọdipúpọ angula, eyiti o ṣe aṣoju iye nipasẹ eyiti atọka ibi-afẹde ti a ṣe iṣiro yoo yipada ni apapọ nigbati atunṣe atunṣe ba yipada.
Ni awọn ọrọ miiran, a wa fun gbogbo eniyan (ayafi ) ti regressor a pinnu “wa” olùsọdipúpọ , lẹhinna isodipupo awọn iye iwọn nipasẹ awọn iye ti awọn regressors "th" akiyesi, bi abajade a gba isunmọ kan "-th" atọka afojusun.
Nitorina, a nilo lati yan iru awọn iye-iye , ninu eyiti awọn iye ti iṣẹ isunmọ wa yoo wa ni isunmọ bi o ti ṣee ṣe si awọn iye itọkasi ibi-afẹde.
Ṣiṣayẹwo didara iṣẹ isunmọ
A yoo pinnu idiyele didara ti iṣẹ isunmọ nipa lilo ọna awọn onigun mẹrin ti o kere ju. Iṣẹ iṣiro didara ninu ọran yii yoo gba fọọmu atẹle:
A nilo lati yan iru awọn iye ti awọn iye owo $ w $ fun eyiti iye naa yoo jẹ ti o kere julọ.
Yiyipada idogba sinu fọọmu matrix
Aṣoju Vector
Lati bẹrẹ pẹlu, lati jẹ ki igbesi aye rẹ rọrun, o yẹ ki o fiyesi si idogba ipadasẹhin laini ki o ṣe akiyesi pe olusọdipúpọ akọkọ ko ni isodipupo nipasẹ eyikeyi regressor. Ni akoko kanna, nigba ti a ba yi data pada sinu fọọmu matrix, ipo ti a mẹnuba loke yoo ṣe idiju awọn iṣiro naa. Ni iru eyi, o ti wa ni dabaa lati se agbekale miiran regressor fun igba akọkọ olùsọdipúpọ ki o si dọgba si ọkan. Tabi dipo, gbogbo "dọgbadọgba iye th ti regressor yii si ọkan - lẹhinna, nigbati o ba pọ si ọkan, ko si ohun ti yoo yipada lati oju-ọna ti abajade ti awọn iṣiro, ṣugbọn lati oju-ọna ti awọn ofin fun ọja ti matrices, ijiya wa. yoo wa ni significantly dinku.
Ni bayi, fun akoko yii, lati le ṣe irọrun ohun elo naa, jẹ ki a ro pe a ni ẹyọkan”-th" akiyesi. Lẹhinna, fojuinu awọn iye ti awọn regressors "-th" awọn akiyesi bi fekito . Vector ni iwọn , eyini ni awọn ori ila ati ọwọn 1:
Jẹ ki a ṣe aṣoju awọn iye-iye ti a beere bi fekito , nini iwọn :
Idogba ifaseyin laini fun"-th" akiyesi yoo gba fọọmu naa:
Iṣẹ fun iṣiro didara awoṣe laini yoo gba fọọmu naa:
Jọwọ ṣakiyesi pe ni ibamu pẹlu awọn ofin ti isodipupo matrix, a nilo lati tan-pada si fekito naa .
Aṣoju Matrix
Bi abajade ti isodipupo vectors, a gba nọmba naa: , eyi ti o yẹ ki o reti. Nọmba yii jẹ isunmọ"-th" atọka afojusun. Ṣugbọn a nilo isunmọ ti kii ṣe iye ibi-afẹde kan nikan, ṣugbọn gbogbo wọn. Lati ṣe eyi, jẹ ki a kọ ohun gbogbo.-th" regressors ni matrix kika . Abajade matrix ni iwọn :
Bayi idogba ifaseyin laini yoo gba fọọmu naa:
Jẹ ki a ṣe afihan awọn iye ti awọn itọkasi ibi-afẹde (gbogbo ) fun fekito iwọn :
Bayi a le kọ idogba fun iṣiro didara awoṣe laini ni ọna kika matrix:
Lootọ, lati inu agbekalẹ yii a tun gba agbekalẹ ti a mọ si wa
Bawo ni o ṣe ṣe? Awọn biraketi ti wa ni ṣiṣi, iyatọ ti wa ni ti gbe jade, awọn ikosile abajade ti yipada, ati bẹbẹ lọ, ati pe eyi ni ohun ti a yoo ṣe ni bayi.
Awọn iyipada Matrix
Jẹ ki a ṣii awọn biraketi
Jẹ ki a mura idogba fun iyatọ
Lati ṣe eyi, a yoo ṣe diẹ ninu awọn iyipada. Ni awọn iṣiro atẹle yoo jẹ irọrun diẹ sii fun wa ti fekito naa yoo jẹ aṣoju ni ibẹrẹ ọja kọọkan ni idogba.
Iyipada 1
Bawo ni o ṣe ṣẹlẹ? Lati dahun ibeere yii, kan wo awọn iwọn ti awọn matrices ti n pọ si ki o rii pe ni abajade a gba nọmba kan tabi bibẹẹkọ. .
Jẹ ká kọ si isalẹ awọn iwọn ti matrix expressions.
Iyipada 2
Jẹ ki a kọ ọ ni ọna kanna si iyipada 1
Ni abajade a gba idogba kan ti a ni lati ṣe iyatọ:
A ṣe iyatọ iṣẹ iṣiro didara awoṣe
Jẹ ki a ṣe iyatọ pẹlu ọwọ si fekito :
Awọn ibeere idi ko yẹ ki o wa, ṣugbọn a yoo ṣe ayẹwo awọn iṣẹ ṣiṣe fun ṣiṣe ipinnu awọn itọsẹ ninu awọn ọrọ meji miiran ni awọn alaye diẹ sii.
Iyatọ 1
Jẹ ki a faagun lori iyatọ:
Lati le pinnu itọsẹ ti matrix tabi fekito, o nilo lati wo ohun ti o wa ninu wọn. Jẹ ki a wo:
Jẹ ki a ṣe afihan ọja ti matrices nipasẹ awọn matrix . Matrix square ati ki o Jubẹlọ, o jẹ symmetrical. Awọn ohun-ini wọnyi yoo wulo fun wa nigbamii, jẹ ki a ranti wọn. Matrix ni iwọn :
Bayi iṣẹ-ṣiṣe wa ni lati ṣe isodipupo awọn adaṣe ni deede nipasẹ matrix ati pe ko gba “ẹẹmeji meji jẹ marun,” nitorinaa jẹ ki a ṣojumọ ki a ṣọra gidigidi.
Sibẹsibẹ, a ti ṣaṣeyọri ikosile intricate! Ni otitọ, a ni nọmba kan - scalar kan. Ati nisisiyi, fun otitọ, a tẹsiwaju si iyatọ. O jẹ dandan lati wa itọsẹ ti ikosile abajade fun olusọdipúpọ kọọkan ati ki o gba awọn iwọn fekito bi o wu . Ni ọran, Emi yoo kọ awọn ilana nipasẹ iṣe:
1) ṣe iyatọ nipasẹ , a gba:
2) ṣe iyatọ nipasẹ , a gba:
3) ṣe iyatọ nipasẹ , a gba:
Ijade jẹ fekito ti a ṣe ileri ti iwọn :
Ti o ba wo fekito diẹ sii ni pẹkipẹki, iwọ yoo ṣe akiyesi pe apa osi ati awọn eroja ọtun ti o baamu ti fekito le ṣe akojọpọ ni ọna ti, bi abajade, fekito kan le ya sọtọ kuro ninu fekito ti a gbekalẹ. iwọn ... Fun apere, (ẹya osi ti laini oke ti fekito) (awọn ọtun ano ti awọn oke ila ti awọn fekito) le wa ni ipoduduro bi , ati - Bawo ati be be lo. lori kọọkan ila. Jẹ ki a ṣe ẹgbẹ:
Jẹ ká ya jade ni fekito ati ni abajade a gba:
Bayi, jẹ ki a wo ni pẹkipẹki ni matrix abajade. Matrix jẹ apapọ awọn matiri meji :
Jẹ ki a ranti pe diẹ sẹhin a ṣe akiyesi ohun-ini pataki kan ti matrix naa - o jẹ symmetrical. Da lori ohun-ini yii, a le ni igboya sọ pe ikosile naa dogba . Eyi le ṣe idaniloju ni irọrun nipasẹ fifi ọja ti eroja matrices pọ nipasẹ eroja . A kii yoo ṣe eyi nibi; awọn ti o nifẹ le ṣayẹwo funrararẹ.
Jẹ ki a pada si ikosile wa. Lẹhin awọn iyipada wa, o wa ni ọna ti a fẹ lati rii:
Nitorinaa, a ti pari iyatọ akọkọ. Jẹ ki a tẹsiwaju si ikosile keji.
Iyatọ 2
Jẹ ki a tẹle ọna ti o lu. Yoo kuru pupọ ju ti iṣaaju lọ, nitorinaa maṣe jinna pupọ si iboju naa.
Jẹ ki a faagun awọn fekito ati eroja matrix nipasẹ eroja:
Jẹ ki a yọ awọn meji kuro ninu awọn iṣiro fun igba diẹ - ko ṣe ipa nla, lẹhinna a yoo fi pada si ipo rẹ. Jẹ ki a isodipupo awọn fekito nipasẹ matrix. Ni akọkọ, jẹ ki a ṣe isodipupo matrix naa si fekito , a ko ni awọn ihamọ nibi. A gba fekito iwọn :
Jẹ ká ṣe awọn wọnyi igbese - isodipupo awọn fekito si awọn Abajade fekito. Ni ijade nọmba naa yoo duro de wa:
Lẹhinna a yoo ṣe iyatọ rẹ. Ni abajade a gba fekito ti iwọn :
Nkankan leti mi bi? Iyẹn tọ! Eyi ni ọja ti matrix si fekito .
Nitorinaa, iyatọ keji ti pari ni aṣeyọri.
Dipo ti pinnu
Bayi a mọ bi o ṣe jẹ dọgbadọgba .
Ni ipari, a yoo ṣe apejuwe ọna iyara lati yi awọn agbekalẹ ipilẹ pada.
Jẹ ki a ṣe iṣiro didara awoṣe ni ibamu pẹlu ọna onigun mẹrin ti o kere julọ:
Jẹ ki a ṣe iyatọ ikosile ti abajade:
Iwe iwe
Awọn orisun Ayelujara:
1)
2)
3)
4)
Awọn iwe-ẹkọ, awọn akojọpọ awọn iṣoro:
1) Awọn akọsilẹ ikowe lori mathimatiki ti o ga: iṣẹ kikun / D.T. Ti a kọ - 4th ed. – M.: Iris-tẹ, 2006
2) Ayẹwo atunṣe ti a lo / N. Draper, G. Smith - 2nd ed. - M .: Isuna ati awọn iṣiro, 1986 (tumọ lati Gẹẹsi)
3) Awọn iṣoro fun ipinnu awọn idogba matrix:
orisun: www.habr.com