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最小二乘解

最小二乘解是在線性方程組求解或是數據曲線擬合中,利用最小二乘法求得的解。以下是詳細介紹:

定義。最小二乘問題是指給定一個矩陣A和一個向量b,尋找一個向量x,使得Ax≈b的誤差最小。數學表達式為min||Ax-b||^2,其中||.||表示向量的2-範數。

求法。最小二乘解可以通過多種方法計算,包括QR分解法SVD分解法。以QR分解法為例,首先計算A的QR分解或SVD分解,然後將b投影到A的列空間中,得到投影向量p,接著求解線性方程組Rx=p,其中R是A的上三角部分,最後得到最小二乘解為x=Qy,其中Q是A的正交矩陣部分,y是求解過程中得到的向量。

此外,最小二乘法不僅適用於線性方程組的求解,還廣泛套用於數據擬合、曲線擬合、統計學中的參數估計等領域。