梯度下降法-理解共轭梯度法

 

 

 

共轭梯度法关键是要找正交向量寻找方向,去不断逼近解。

其本质是最小二乘解的思想

最小二乘解

 

梯度下降法-理解共轭梯度法

其中A系数矩阵是确定的,Ax是永远都取不到向量 b的,取得到那就是不用最小二乘解

 我要求AX和b最小的距离,就是要求b在Ax上的投影,向量b-AX一定是要垂直于AX的

 对A要求要满秩

 我的最小二乘法在于找到X,一开始我不理解迭代,因为很明显梯度下降法-理解共轭梯度法这一步就能得到结果,共轭梯度法就是要逼近梯度下降法-理解共轭梯度法

 

 

 

 共轭梯度法

1.梯度下降法-理解共轭梯度法换一种求解方式

 

 

2.

 

 梯度下降法-理解共轭梯度法等于梯度下降法-理解共轭梯度法,而且A满秩,所以二次项里面的那个矩阵正定。

把   目标函数展开,化简,对每一项求ai 偏导,求出X的系数(在此假设已经找到了一组基能够表示X)

 

 梯度下降法-理解共轭梯度法

梯度下降法-理解共轭梯度法对ai求偏导算出梯度下降法-理解共轭梯度法

 

 这里解释为什么A正定

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 3.寻找X使得梯度下降法-理解共轭梯度法最小

4.首先要在梯度下降法-理解共轭梯度法张成的子空间上找到一组基来表示   x

5.事实上,已经有了一组基能表示梯度下降法-理解共轭梯度法空间

 

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因为,x0等于0,所以r0等于b

 

 

因为梯度下降法-理解共轭梯度法,所以梯度下降法-理解共轭梯度法  才相等

 

 

 

 梯度下降法-理解共轭梯度法向量 pk  与向量b 同维,乘在一起数是相同的,相减就是0

 

 

因为梯度下降法-理解共轭梯度法来表示解很不方便,所以需要构造另外一组基梯度下降法-理解共轭梯度法来表示x

 

 梯度下降法-理解共轭梯度法成立

 

由一组正交基导出正交基,自然想到了斯密特正交化

 

梯度下降法-理解共轭梯度法

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 比较难以理解的地方是

梯度下降法-理解共轭梯度法因为A是正定矩阵,所以A 的转置等于A自己  但是Pk的转置等于pk t

 

 

 梯度下降法-理解共轭梯度法这里消除了 i 前面,所有项

梯度下降法-理解共轭梯度法是因为梯度下降法-理解共轭梯度法

再加上

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后面的基本上都看得懂

 

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