记一个简单的线代小技巧。

# 伪逆

对于奇异矩阵,其逆不存在,因此定义 Moore-Penrose 伪逆 (Moore-Penrose pseudoinverse) 为

A=limα0+(AA+αI)1AA^\dag = \lim_{\alpha \to 0+} (A^\top A+\alpha I)^{-1}A^\top

这里需要注意,为什么 limα0+(AA+αI)1\lim_{\alpha \to 0+} (A^\top A+\alpha I)^{-1} 是存在的。事实上,对于关于 α\alpha 的多项式 AA+αI|A^\top A+\alpha I|, 其至多有 nn 个根。那么 limα0+(AA+αI)1\lim_{\alpha \to 0+} (A^\top A+\alpha I)^{-1} 是存在的。

实际上,这就是采用岭回归替代最小二乘回归求解线性回归的方式。当多列之间的线性相关性强时,即使其存在逆,但由于误差存在,矩阵逆的不稳定性相当大。这时仍然可以采用此方法,提高解的稳定性。

# Reference

  • 济云:矩阵小技巧之【摄动法】