# 1. 最小二乘法

# 1.1. 最小二乘法

有五把尺子,用它们来分别测量一线段的长度,得到的数值分别为10.2、10.3、9.8、9.9、9.9,产生了误差,这种情况下,一般取平均值来作为线段的长度。因为误差是长度,还要取绝对值,计算起来麻烦,就干脆用平方来代表误差:

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总的误差的平方就是

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让总的误差的平方最小的y就是真值,这是基于,如果误差是随机的,应该围绕真值上下波动。

这就是最小二乘法,即:

最小二乘法

这是一个二次函数,对其求导,导数为0的时候取得最小值,求得y为算术平均数的时候,正好误差最小。

# 1.2. 推广

算术平均数只是最小二乘法的特例,适用范围比较狭窄,而最小二乘法用途广泛。

可以选择不同的f(x),通过最小二乘法可以对同一系列的点得到不一样的拟合曲线。

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# 1.3. 最小二乘法与正态分布

误差的分布是正态分布,那么最小二乘法得到的就是最有可能的值。