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什麼是正規方程

正規方程,也被稱為Normal Equation,是一種基於最小二乘原理的線性代數方程組,用於求解線性回歸問題中的參數估計值。它的定義可以表示為:

\[ (XT)^T * (XT)^{-1} * Y = 0 \]

其中,X是特徵向量矩陣,X^T表示矩陣X的轉置,(XT)^T是矩陣X的轉置矩陣和它相乘得到的新的矩陣,(XT)^{-1}表示這個新矩陣的逆矩陣,Y是訓練集中結果矩陣

正規方程與梯度下降算法不同,梯度下降算法是通過對代價函式關於每個參數求偏導數,然後通過疊代算法一步一步進行同步更新,直到收斂到全局最小值,從而得到最優參數值。而正規方程則是通過數學方法一次性求得最優解,不需要採用特徵值縮放,也不需要選擇學習率,也不需要疊代很多次,因此在計算的繁瑣程度上優於梯度下降算法。但是,正規方程的計算複雜度較高,當特徵數量n很大時,其複雜度會變得很大,因此更加耗時。在實踐中,當n超過10000時,可以考慮選擇梯度下降算法。