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

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,因为很明显这一步就能得到结果,共轭梯度法就是要逼近

 共轭梯度法

1.换一种求解方式

2.

 等于,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)

 

对ai求偏导算出

 这里解释为什么A正定

 

 3.寻找X使得最小

4.首先要在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空间

 

因为,x0等于0,所以r0等于b

因为,所以  才相等

 向量 pk  与向量b 同维,乘在一起数是相同的,相减就是0

因为来表示解很不方便,所以需要构造另外一组基来表示x

 成立

由一组正交基导出正交基,自然想到了斯密特正交化

 比较难以理解的地方是

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

 这里消除了 i 前面,所有项

是因为

再加上

 

后面的基本上都看得懂

原文地址:https://www.cnblogs.com/china520/p/10629035.html