最小二乘方法

最小二乘法是一種數學最佳化技術,用於找到數據集中最佳的函式擬合。它通過最小化函式的平方誤差來找到最佳的擬合參數。最小二乘法常用於線性回歸模型中,以找到最佳的直線擬合數據點。

最小二乘法的步驟如下:

  1. 確定模型:首先,需要確定一個數學模型來擬合數據。例如,對於線性回歸,模型是 y = mx + b,其中 m 是斜率,b 是截距。

  2. 計算誤差:對於每個數據點,計算模型預測值與實際值之間的誤差。誤差通常是兩者之差。

  3. 平方誤差:將誤差平方,這樣可以避免負誤差相互抵消的問題。

  4. 總誤差:將所有數據點的誤差平方和起來,得到總誤差。

  5. 最小化誤差:通過調整模型的參數(例如線性回歸中的斜率和截距),找到使得總誤差最小的值。

  6. 評估擬合優度:通過計算擬合優度指標(如R平方)來評估模型對數據的擬合程度。

最小二乘法的結果是找到一組參數,使得模型對數據的擬合達到最優。這種方法假設數據中的誤差是隨機的,並且服從高斯分布。最小二乘法在統計學、信號處理、圖像處理、機器學習等領域有著廣泛的套用。