用未知 A 和已知 x 值优化 Ax = b 的算法

计算科学 线性代数 逆问题
2021-12-06 18:36:47

我想解决最佳问题A一系列矩阵方程的值Ax1=b1,Ax2=b2...Axn=bn只有x值是已知的,当我开始智能猜测时A. 我正在使用 QR 分解来求解单个矩阵方程b,但想知道如何进行优化A价值观,因为我没有真正的b用于定义一些用于收敛的误差度量的值。

问题的本质是x是一组传感器值和A表示一组常数系数,定义相邻传感器的值对测量值的影响程度x. b值应该是实际值,没有来自其他传感器的叠加。

任何有关解决此问题的建议将不胜感激。

2个回答

您的问题听起来像独立成分分析。在哪里xi是源信号混合的测量值,并且bi是源发出的值。A在你的方程中称为解混合矩阵。有一个迭代过程来估计A因此,bis,基于最大似然原则。请参阅这些注释:

吴恩达关于 ICA 的笔记

[编辑] FastICA 看起来像一个流行的实现:

http://research.ics.aalto.fi/ica/fastica/

http://itpp.sourceforge.net/4.3.0/fastica_8cpp.html

http://tumic.wz.cz/fel/online/libICA/

[编辑] OP (Jason) 还找到了这些以供将来参考:

https://github.com/cgearhart/students-filters/

http://sourceforge.net/projects/fastica/

http://shulgadim.blogspot.ca/2014/02/independent-component-analysis-ica.html

重新制定方程组,使系数为未知数,并对 A 执行最小二乘拟合。

这可以通过以下技巧来完成:

x列向量(n×1),A未知矩阵(n×n), 你知道的Ax=bjaijxj=bi但这也可以看作X^Vec(A)=b在哪里Vec(A)矢量化运算符X^必须重复 n 次并移动 n 次xT或者0T否则,导致X^=xTIn, 在哪里In是维度 n 的单位矩阵。

对于整个系统,您可以将其重写如下,设置X=(x1,...,xn)B=(b1,...,bn)你的原始方程AX=B, 你的最小二乘问题A(XTIn)Vec(A)=Vec(B).

因此,如果您有足够的矩阵方程,这一切都可以归结为这是一个过度或不足的系统,并且可以通过标准数值技术直接求解。