講座 3.3 · 全25講座中 15番目

最小二乗

内積が作る直角を、射影と最小二乗誤差へつなげます。

アニメーションを開く

01 · Story

この場面で確かめること

説明と演算の順序を追い、最後の場面にどのような数学的証拠が残るかを確認してください。

  1. 01

    目標bが方向a上にないとき、最も近い影pを選びます

  2. 02

    残差eをpに足すと元のbが復元されます

  3. 03

    dot(a, e) = 0
    最小二乗の残差は部分空間に直交します

02 · Notebook

実際に動くノート

以下の原文が数学オブジェクトを作り、演算とアニメーションの順序を決めます。読んだ後、同じ場面を自分で再生できます。

2d
zoom 4/5
coordinates on
2, 1  #a@
point(2, 3)  #b@
14/5, 7/5  #p@
// 目標{{b}}が方向{{a}}上にないとき、最も近い影{{p}}を選びます
focus a p b
checkpoint 最小二乗

focus -
-4/5, 8/5  #e@
// 残差{{e}}を{{p}}に足すと元の{{b}}が復元されます
sum(p, e)  #rebuild@
dot(a, e)  #ortho@
// `dot({{a}}, {{e}}) = 0`\n最小二乗の残差は部分空間に**直交**します
focus a e
アニメーションを開く

03 · 第3講

この単元の講座

直交・射影・最小二乗 — 内積が作る直角を、射影と最小二乗誤差へつなげます。

  1. 3.1内積と直交
  2. 3.2射影
  3. 3.3最小二乗