• 范德蒙矩阵相关


    一、
    范德蒙矩阵的形式
    image
    二、代码如下
    范德蒙矩阵

    x=[-1 0 1 2 3]'; %定义5维列向量x
    for i=1:1:5      %行控制变量i从1~5,步长为1
    for j=1:1:5      %列控制变量j从1~5,步长为1
    A(i,j)=x(i)^(j-1); %对矩阵元素A(i,j)赋值
    end
    end
    

    三、matlab自有代码
    vander

    todo:以后再了解吧

    四、嘿嘿嘿,得来全不费工夫
    上午不了解的问题,偶然之间竟然发现了解决办法,赶紧来记录一下
    从行列式开始
    范德蒙行列式是长这个样子滴:
    image
    然后呢,它的转置也叫做范德蒙行列式:
    image
    为什么呢?
    因为矩阵转置,行列式的值不会变
    这里我就不推导了,直接给出范德蒙行列式的值:
    image
    这是什么意思呢?

    假设有如下的范德蒙方阵:
    image

    那么它的行列式等于:(3-2)(5-2)(5-3)=6
    假设4阶范德蒙行列式中有四个数2,3,5,7那么就等于(3-2)(5-2)(7-2)(5-3)(7-3)(7-5)=240

    考试中经常出现与范德蒙行列式类似的结构,它们就差了那么一点点,我们需要做的就是将之转化为
    标准的范德蒙行列式便于计算。这里我举一个例子。
    image
    上面这个行列式长得太像范德蒙矩阵了,只是没有三次项,我们给它补上。
    image
    这里除了补上三次项,还有未知数x,为什么呢?当然首先是只有方阵才有行列式。

    这样整个行列式的值为:
    image

    我们仅看 x^3 项的系数(负的原行列式的值)就是答案:

    image

    怎么理解呢?原因就是代数余子式按列展开等于行列式的值
    (1,x,x2,x3,x4)T按列展开一次得到对应级次的系数,我们这里只取x^3的系数就是对应上
    上个矩阵行列式的值了。
    性质
    范德蒙矩阵的性质不多,有两条值得说一下:
    image
    范德蒙矩阵与多项式的最小二乘拟合
    最后我想谈一谈范德蒙矩阵在多项式的最小二乘拟合中的应用

    用一个多项式去拟合若干个点:
    image
    假设有n个采样点,拟合次数为k次,那么方差可以表示为:
    image
    为求得方差的极小值,对a0,...ak依次求偏导为0。
    image
    移项
    image
    看起来很乱,写成矩阵形式试试:
    image

    em...这就是个什么矩阵,看起来好复杂滴

    哈哈,我们观察变形一下:
    image
    上面的矩阵可以写成范德蒙矩阵相乘的形式哦!
    image
    X是竖着的范德蒙矩阵。这样向量a等于:
    image
    这里有个很关键的点,范德蒙矩阵不一定是个方阵,即采样点多于拟合多项式的最高次数,不是方阵
    就没有逆,但是只要不存在相同的两个采样点,那么
    一定是存在逆矩阵的,多项式的系数向量a也可表示出来了。

    **这就是基于最小二乘法的多项式拟合原理! **
    【1】文档下载
    http://www.360doc.com/content/19/0426/19/36378025_831671159.shtml
    【2】范德蒙矩阵百度文库
    【3】https://blog.csdn.net/weixin_28968629/article/details/113037172

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/sggggr/p/15638633.html
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