En Küçük Kareler

Geometry and algebra of linear maps, vectors, and matrices

Ax = b denkleminin tam çözümü olmadığında (parametrelerden daha fazla verinin olduğu olağan durum), ikinci en iyi şeyi yaparsın: Ax'i b'ye mümkün olduğunca yakın kılan x'i bul. "Yakın", en küçük kareli hata demektir. Bu, sıradan regresyonun altındaki yöntem olan en küçük karelerdir.

Geometri hikâyenin tamamıdır. Ulaşılabilir çıktılar Ax, A'nın sütun uzayını oluşturur — daha yüksek boyutlu bir uzayın içinde duran bir düzlem. Hedef b genellikle o düzlemin dışında süzülür. En yakın ulaşılabilir nokta, b'nin düzleme dik izdüşümüdür: b'den dümdüz aşağıya bir dikme indir, ve indiği yer Ax'tir.

Şekilde, b'yi doğrunun dışına taşı ve izdüşümün (en iyi uyumun) hata her zaman dik kalacak biçimde, tam onun altında durmak için kayıp ilerlediğini izle.

Bunun ML'deki yeriDoğrusal regresyon en küçük karelerdir. Kapalı biçim çözümü β = (XᵀX)⁻¹Xᵀy, katsayılar için çözülen normal denklemlerdir. Aynı izdüşüm fikri, "Ax = b'yi mümkün olduğunca iyi çöz" için her amaca uygun araç olan sözde tersi (pseudoinverse) A⁺'yı tanımlar. ML'deki her kareli hata kaybı, modelin ulaşabildiği şeye izdüşürme resmine kadar uzanır.
▶ En Küçük Kareler
← SVD ile PCAMatris Normları →