Kuadrat Terkecil

Geometri dan aljabar pemetaan linear, vektor, dan matriks

Ketika Ax = b tidak punya solusi persis (kasus biasa saat data lebih banyak daripada parameter), kamu melakukan hal terbaik berikutnya: mencari x yang membuat Ax sedekat mungkin dengan b. "Dekat" berarti galat kuadrat terkecil. Inilah least squares, metode di bawah regresi biasa.

Geometrinya adalah seluruh cerita. Output yang dapat dicapai Ax membentuk column space dari A, sebuah bidang yang duduk di dalam ruang berdimensi lebih tinggi. Target b biasanya melayang di luar bidang itu. Titik tercapai terdekat adalah proyeksi ortogonal dari b ke bidang: jatuhkan garis tegak lurus dari b lurus ke bawah, dan tempat ia mendarat adalah Ax.

Pada gambar, pindahkan b keluar dari garis dan lihat proyeksi (fit terbaik) bergeser sepanjang garis agar tetap tepat di bawahnya, dengan galat selalu tegak lurus.

Di mana ini berlaku dalam MLRegresi linear adalah least squares. Solusi bentuk tertutup β = (XᵀX)⁻¹Xᵀy adalah persamaan normal yang diselesaikan untuk koefisien. Ide proyeksi yang sama mendefinisikan pseudoinverse A⁺, alat serbaguna untuk "menyelesaikan Ax = b sebaik mungkin." Setiap squared-error loss dalam ML kembali ke gambar proyeksi ke apa yang dapat dicapai model.
▶ Kuadrat Terkecil
← PCA melalui SVDNorma Matriks →