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¿Puede la SVD ayudar a resolver un problema de mínimos cuadrados con restricciones (de desigualdad)?

Consideremos el siguiente problema de minimización:

$$ ||Q u - h^{o} ||^{2} \to min \;\;\; s.t. \; u \geq 0 $$

donde $Q$ es $m \times n$ matriz y $u$ es $n$ -y el vector de la dimensión $h^{0}$ es $m$ -vector de dimensiones. Supongamos que $m > n$

Supongamos que tenemos la forma SVD de la matriz $Q$ :

$$ Q = U \Sigma V $$

donde $U$ es $m \times m$ matriz ortogonal, $V$ es $n \times n$ matriz ortogonal y $\Sigma$ es $m \times n$ matriz construida a partir de $n \times n$ parte superior, que es diagonal, y $(m - n) \times n$ parte inferior, que consiste en ceros:

$$ \Sigma = \left( \begin{array} & \sigma_{1} & 0 & \ldots & 0 & 0 \\ 0 & \sigma_{2} & \ldots & 0 & 0 \\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots & \vdots \\ 0 & 0 & \ldots & \sigma_{n - 1} & 0 \\ 0 & 0 & \ldots & 0 & \sigma_{n} \\ 0 & 0 & \ldots & 0 & 0 \\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots & \vdots \\ 0 & 0 & \ldots & 0 & 0 \\ \end{array} \right) $$

Entonces podemos resolver el problema que no tiene restricciones de desigualdad:

$$ ||Q u - h^{0}||^{2} = ||U \Sigma V u - h^{0}||^{2} = ||\Sigma x - U^{T} h^{0}||^{2} = ||\Sigma x - x^{0}||^{2} $$

donde $x = V u$ y $x^{0} = U^{T} h^{0}$ . El podemos encontrar fácilmente el mejor vector $x$ y, a continuación, calcular las correspondientes $u$ de ella.

¿Podemos utilizar este método para un problema con restricciones?

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littleO Puntos 12894

Según la descripción del algoritmo de la función de Matlab lsqnonneg y esto papel sobre mínimos cuadrados no negativos utilizando un algoritmo iterativo, no creo que haya una manera fácil de resolver problemas de mínimos cuadrados no negativos utilizando el SVD.

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