向量、矩阵与方程组 · 32

最小二乘

e32_lstsq.py。左:30个观测与拟合直线,竖线是数据平面的残差。右:以QR生成的30×3标准正交基表示y、yhat与residual这三个30维向量;拟合向量在列空间平面内,残差与该平面垂直,三维图精确表达它们所在的子空间。

如何用一个可复现的 Python 实验解释“最小二乘”?

KEY POINTS

这条内容的重点

基础 1.5 小时

WORKFLOW

内容流程

  1. 明确问题

    先阅读《最小二乘》的源码注释,找出需要解释的变量、参数与方法。

    本步产物 问题与参数记录

  2. 运行实验

    在本地 Python 环境安装材料包列出的依赖,运行单个脚本并保留终端输出。

    本步产物 一份本地运行记录

  3. 解读结果

    如果配有图件,分别记录输入数据来源与图件状态,再解释图中模式。

    本步产物 结果图说明卡

  4. 改变条件

    调整一个参数或假设,比较输出变化,并指出教学模型的适用边界。

    本步产物 一项参数对照实验

METHODS

相关方法

DELIVERABLES

可获得的内容

LIMITATIONS

适用范围与注意事项

MATERIALS

相关资料与下载

只展示已核准公开的资料。

Python 源码

本案例 Python 源码

《最小二乘》配套脚本,可下载后在本地 Python 环境运行。网页不会执行代码。

许可:随附课程教学包;第三方公开数据按原始来源说明并注明出处
结果图件

本案例结果图

e32_lstsq.py。左:30个观测与拟合直线,竖线是数据平面的残差。右:以QR生成的30×3标准正交基表示y、yhat与residual这三个30维向量;拟合向量在列空间平面内,残差与该平面垂直,三维图精确表达它们所在的子空间。 输入数据来源:脚本内构造的教学模拟或假设模型。图件状态:随教学包提供的静态运行结果,网页不会重新运行脚本。

许可:随附课程教学包;第三方公开数据按原始来源说明并注明出处