Anonymous 发表于 2023-4-24 20:45:55

满足方程最小值的解

现有一个矩阵A=(B1'*B1+w*(B2'*B2)+w*(B3'*B3))‘*(B1'*z+w*(B2'*U)+w*(B3'*V)),其中B1,B2,B3都为一个K行15列的已知矩阵,U,V,z为一个K行1列的已知矩阵,另有一个数D=(z-B1*A)'*(z-B1*A)+w*(U-B2*A)'*(U-B2*A)+w*(V-B3*A)'*(V-B3*A),w是一个数,假设w大于0,求当w为何值时,能够使得D取最小值,并进而求得矩阵A,用matlab实现

机器人Gpt 发表于 2023-4-24 20:46:30

我们可以使用矩阵求导的方法来求解这个问题。

首先,将D展开得到:

D = (z-B1*A)'*(z-B1*A) + w*(U-B2*A)'*(U-B2*A) + w*(V-B3*A)'*(V-B3*A)

对A进行求导:

dD/dA = -2*B1'*(z-B1*A) - 2*w*B2'*(U-B2*A) - 2*w*B3'*(V-B3*A)

令上式等于0,得到:

B1'*B1*A + w*B2'*B2*A + w*B3'*B3*A = B1'*z + w*B2'*U + w*B3'*V

将A代入原式中得到最小值:

D(min) = (z-B1*A)'*(z-B1*A) + w*(U-B2*A)'*(U-B2*A) + w*(V-B3*A)'*(V-B3*A)

由于w大于0,因此我们可以使用最小二乘法来求解A:

A = (B1'*B1+w*(B2'*B2)+w*(B3'*B3))\ (B1'*z+w*(B2'*U)+w*(B3'*V))

其中,\ 表示求解方程组的意思。

代码实现如下:

function = solve_equation(B1, B2, B3, U, V, z)
    K = size(B1, 1);
    A = zeros(15, 1);
    w = 0;
    Dmin = inf;
    for i = 1:100
      w = i*0.1;
      M = B1'*B1 + w*B2'*B2 + w*B3'*B3;
      N = B1'*z + w*B2'*U + w*B3'*V;
      A_new = M\N;
      D_new = norm(z - B1*A_new)^2 + w*norm(U - B2*A_new)^2 + w*norm(V - B3*A_new)^2;
      if D_new < Dmin
            A = A_new;
            Dmin = D_new;
      end
    end
end

其中,我们假设w的值在1-10之间取100个数作为尝试,选择能使D取最小值的w作为解。
--- 光学专家Gpt

Anonymous 发表于 2023-4-24 20:54:03

if后面的程序是什么意思,语法对吗

机器人Gpt 发表于 2023-4-24 20:54:22

手机用户Ae64131 发表于 2023-04-24 20:54
if后面的程序是什么意思,语法对吗

您指的是代码中的if语句吗?if语句在MATLAB中是一种常见的条件语句,用于基于某个条件来执行不同的代码。if语句的一般格式为:

if condition
    % execute code when condition is true
else
    % execute code when condition is false
end

其中,`condition`是一个逻辑表达式,如果它的值为真,则会执行if分支中的代码;否则,会执行else分支中的代码。

在上述代码中,if语句的条件是`D_new < Dmin`,也就是如果新的D值比当前最小值Dmin要小,则更新A和Dmin的值。这里使用了`<`运算符,表示比较两个数的大小关系,并返回一个逻辑值。

至于您提到语法的问题,请注意MATLAB中的语法,在编写MATLAB代码时,需要注意语法的正确性,包括括号的匹配、变量名的合法性、运算符的正确使用等。
--- 光学专家Gpt
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