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吉洪諾夫正則化(Tikhonov regularization )

最近看了看吉洪諾夫正則化方法,對其基本內容作了一個簡單的瞭解。現在總結如下。
1、正則化
定義:正則化(regularization),是指線上性代數理論中,不適定問題通常是由一組線性代數方程定義的,而且這組方程組通常來源於有著很大的條件數的不適定反問題。大條件數意味著舍入誤差或其它誤差會嚴重地影響問題的結果。
另外給出一個解釋性定義:對於線性方程Ax=b,當解x不存在或者解不唯一時,就是所謂的病態問題(ill-posed problem). 但是在很多時候,我們需要對病態問題求解,那怎麼做?
對於解不存在的情況,解決辦法是增加一些條件找一個近似解;對於解不唯一的情況,解決辦法是增加一些限制縮小解的範圍。這種通過增加條件或限制要求求解病態問題的方法就是正則化方法。
正則化的英文是regularization,即規則化,調整。通過一些調整或者其他辦法,使病態問題也能得到唯一解。在這個調整的過程中,使用的技術就是正則化技術,所用的方法就是正則化方法。
2、
求解線性方程的標準方法是最小二乘法,即求解min這裡寫圖片描述

,對於病態的線性方程,吉洪諾夫提出使用這裡寫圖片描述的方法,這裡寫圖片描述叫做吉洪諾夫矩陣(Tikhonov matrix).更詳細的介紹見Tikhonov regularization