Метод збурення в задачах лінійної матричної регресії

Наконечний Олександр Григоровичдоктор фізико-математичних наук; професор, зав. кафедрою Київського національного університету ім. Тараса Шевченка, 

Кудін Григорій Івановичкандидат фізико-математичних наук, доцент, молодший науковий співробітник Київського національного університету ім. Тараса Шевченка

Зінько Петро Миколайовичкандидат фізико-математичних наук, доцент Київського національного університету ім. Тараса Шевченка

Зінько Тарас Петровичкандидат технічних наук, молодший науковий співробітник Київського національного університету ім. Тараса Шевченка

pages 38–47

DOI: 10.1615/JAutomatInfScien.v52.i1.10

В рамках теорії лінійної регресії досліджено лінійні за спостереженнями оцінки, зокрема незміщувані, що приводить до рівнянь незміщуваності, серед роз­в’язків яких виділяються мінімальні за нормою, що дозволяє мінімізувати серед­ньоквадратичну похибку при некорельованих збуреннях спостережень з однаковими дисперсіями. Попередньо задачу лінійного регресійного аналізу подано у вигляді лінійного оператора в просторі незалежних прямокутних матриць, пов'язаного з рівнянням незміщуваності лінійних функцій від матричних параметрів. Передбачається, що для цього оператора в незбуреному варіанті відомо його SVD-представлення, а також SVD-представлення для псевдооберненого до нього оператора. З огляду на необхідність визначення сингулярного набору збуреного оператора для визначення власних чисел і власних векторів спеціальної симетричної матриці застосовується метод збурень, відповідно до загальної теорії операторів в евклідовому просторі визначаються власні матриці спряженого збуреного оператора. Наведено формули в першому наближенні малого параметра у припущенні, що задача лінійного регресійного аналізу за наявності збурень матриць спостереження може вирішуватися в умовах реального часу. Розглянуто тестовий приклад, в якому крім малого параметра входять також параметри випадкових збурень.

Ключові слова: метод збурення, малий параметр, лінійна регресія, операторні рівняння, незміщувані оцінки, матриці спостережень, псевдообернені матриці.

  1. Алберт А. Регрессия, псевдоинверсия, рекуррентное оценивание. М. : Наука, 1977. 305 с.
  2. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. Издательский дом «Вильямс». 2007. 912 с.
  3. Кириченко Н.Ф., Донченко В.С. Псевдообращение в задачах кластеризации. Кибернетика и системный анализ. 2007. № 4. С. 73-92.
  4. Кириченко Н.Ф., Кудин Г.И. Анализ и синтез систем классификации сигналов средствами возмущений псевдообратных и проекционных операций. Кибернетика и системный анализ. 2009. № 3. С. 47-57.
  5. Donchenko V.S., Zinko T., Skotarenko F. «Feature vectors» in grouping information problem in applied mathematics: vectors and matrices. Problems of Computer Intellectualization. ITH-EA, Kyiv : 2012. P. 111-124.
  6. Найфэ А.Х. Введение в методы возмущений. М. : Мир, 1984. 536 с.
  7. Блохинцев Д.И. Основы квантовой механики. М. : Наука, 1976. 864 с.
  8. Nakonechniy O.G., Kudin G.I., Zinko T.P. Formulas of perturbation for one class of pseudo inverse operators. Matematychni Studii. 2019. 52, N 2. P. 124-132.