线性回归中w的形式
线性回归中w的形式
线性回归中的闭合形式可以写成.我想搞清楚这个式子的具体含义~
网上查到了一些有关这个表达式形式的解释,整理如下:
无脑推导
欧几里得范数
在探究这个式子的含义前,先无脑地推导一下:从解方程组开始,即 假设矩阵是满秩的,我们的目的是使最小,即最小化, $$
接下来,令,即 =2XTXw-2XTy = 0 $$ 得到.
投影
误差,当它与正交时,误差是最小的,即
其实道理和范数是相通的……但还是没有找到让我'满意'的解释,或者说将与对比,该如何正向思考这种类似于正定的形式。
一点思考
直觉上,这个表达式的形式给我一种正定矩阵构造的内积的感觉
要想存在,必须保证是可逆的,也就是说损失函数是凸函数,没有局部最小值,而是有全局最小值。
最佳接收机
最佳接受机
最大后验概率准则(MAP)
对于数字通信系统来说,可靠性的评价标准是误码率,接收机要做的是以最小的错误概率猜出接收到的比特是1还是0.
对于一个二进制传输系统来说,误码率定义为 其中和是发送集合元素的先验概率,为发送时,接收信号条件概率密度函数在判决区域的积分,同理。
最后,在先验概率一定的情况下,要想使得误码率最小,需要让越小越好,最好是绝对值很大的负数,于是得到条件
这种判定方法称为最大后验概率准则MAP.也就是说,最佳接受机可以等效于一个AP计算器+比较器。
最佳接收机
某数字通信系统如下:
发送端发射元波形为;
经过高斯白噪声信道(双边功率谱密度为),得到接收信号位
现在要设计一个接收机结构,使得接收错误概率最小。执行如下操作,若
判定接收到的符号为.
下面使用“采样法”计算波形与波形的后验概率:
如图,经过一个通带增益为,通带为的抗混叠滤波器,再经过采样以后,得到的波形变为离散序列,每个时域采样点可以表示为.
其中,随机变量服从高斯分布,,且相互独立
于是,随机变量的维随机概率密度函数为 后验概率可以表示为 ...
匹配滤波器
匹配滤波器
最佳接收,目的是使错误概率达到最小,也就是误码率最小,而决定误码率的因素有信噪比(负相关)、码间串扰。匹配滤波器要实现在抽样时刻,滤波器的输出信噪比最大。
常规的滤波器设计是采用参数化设计,是一个不断优化参数的过程。而匹配滤波器是要解出使信噪比最大的滤波器的方程。下面开始推导:
设时域确定性波形,经过一个恶心的信道,噪声是一个双边功率谱密度为的高斯白噪声,则信噪比可以定义为 在时刻抽样,现在要导出输出信噪比最大的。其中输出波形在时刻为 噪声波形的功率为 于是有表达式如下:
量纲:
最终得到信噪比的最大值为,根据柯西……不等式取等条件有:
即为匹配滤波器的表达式。匹配滤波器实际上是原波形先翻转移位~而且可以发现,最大信噪比只与输入波形能量和噪声功率谱密度有关,与波形的形状无关!
那么波形的形状可以用来满足其它的要求,比如无码间串扰条件~
泊松分布
泊松分布
二项分布
令随机变量表明在次彼此独立的伯努利实验中成功的次数,其中每次伯努利实验的成功概率均为,则可称变量服从二项分布。记作。
其中的值为的概率记作 的期望和方差分别为
当非常大时,计算比较麻烦,可以考虑当时,简化表达式, 表达式的极限不存在,需要附加条件。可以考虑构造一个分布,其中的随着变化而变化,假定期望为定值,设,且,此时 如果一个离散变量服从这种分布,则称为泊松分布,记作,
求解泊松分布的方差:
首先求:
则方差
与二项分布的方差相比,少了一个,由于 则最终趋向于,方差只剩下.
参考资料
排队论基础