بيت » Method of Ordinary Least Squares (OLS)

Method of Ordinary Least Squares (OLS)

1805
  • Adrien-Marie Legendre
  • Carl Friedrich Gauss
Historical office scene depicting the Method of Ordinary Least Squares in mathematical statistics.

A standard approach for approximating solutions to overdetermined systems by finding model parameters that minimize the sum of the squared differences between observed and predicted values. This sum is known as the sum of squared residuals (SSR). The goal is to find the parameters [latex]\hat{\beta}[/latex] that minimize the function [latex]S(\beta) = \sum_{i=1}^{n} (y_i – x_i^T \beta)^2[/latex].

ال الطريقة of ordinary least squares is a cornerstone of regression analysis. It provides a direct way to estimate the unknown parameters in a linear model. The principle is to find the line (or hyperplane in multiple regression) that is closest to all the data points simultaneously. ‘Closest’ is defined in terms of minimizing the vertical distances from each point to the line, specifically, the sum of the squares of these distances (residuals).

This minimization problem can be solved using calculus. By taking the derivative of the sum of squared residuals function [latex]S(\beta)[/latex] with respect to the parameter vector [latex]\beta[/latex] and setting it to zero, we derive a set of equations known as the ‘normal equations’. In matrix form, these are expressed as [latex]X^T X \hat{\beta} = X^T y[/latex], where [latex]X[/latex] is the matrix of independent variables and [latex]y[/latex] is the vector of the dependent variable.

The solution for the estimated coefficient vector is then given by [latex]\hat{\beta} = (X^T X)^{-1} X^T y[/latex]. This closed-form solution is computationally efficient and provides a unique estimate, provided that the matrix [latex]X^T X[/latex] is invertible (i.e., there is no perfect multicollinearity among the independent variables). Geometrically, the OLS solution corresponds to an orthogonal projection of the outcome vector [latex]y[/latex] onto the vector subspace spanned by the columns of the predictor matrix [latex]X[/latex]. While powerful, OLS is sensitive to outliers, as squaring the residuals gives large errors a disproportionately large influence on the final fit.

UNESCO Nomenclature: 1209
- الإحصائيات

النوع

البرنامج/الخوارزمية

الاضطراب

كبير

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • Linear algebra (matrix operations)
  • Differential calculus (for finding minima)
  • Theory of errors in observation (developed by astronomers)
  • Analytic geometry (Descartes)

التطبيقات

  • parameter estimation in linear regression models
  • معالجة الإشارات and digital filtering
  • control theory for system identification
  • econometrics for modeling economic relationships
  • astronomical calculations of orbits

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

!!مستويات !!! العضوية مطلوبة

يجب أن تكون عضوًا !!! مستويات!!! للوصول إلى هذا المحتوى.

انضم الآن

هل أنت عضو بالفعل؟ سجّل الدخول هنا
Related to: least squares, OLS, parameter estimation, sum of squared residuals, optimization, normal equations, linear algebra, regression analysis, curve fitting, data fitting.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

متاح للتحديات الجديدة
مهندس ميكانيكي، مشروع، هندسة العمليات أو مدير البحث والتطوير
تطوير المنتج الفعال

متاح لتحدي جديد في غضون مهلة قصيرة.
تواصل معي على LinkedIn
تكامل الإلكترونيات المعدنية والبلاستيكية، التصميم مقابل التكلفة، ممارسات التصنيع الجيدة (GMP)، بيئة العمل، الأجهزة والمواد الاستهلاكية متوسطة إلى عالية الحجم، التصنيع المرن، الصناعات الخاضعة للتنظيم، شهادات CE وFDA، التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)، Solidworks، الحزام الأسود من Lean Sigma، شهادة ISO 13485 الطبية

نحن نبحث عن راعي جديد

 

هل شركتك أو مؤسستك متخصصة في التقنية أو العلوم أو الأبحاث؟
> أرسل لنا رسالة <

احصل على جميع المقالات الجديدة
مجاني، لا يوجد بريد عشوائي، ولا يتم توزيع البريد الإلكتروني ولا إعادة بيعه

أو يمكنك الحصول على عضويتك الكاملة -مجانًا- للوصول إلى جميع المحتويات المحظورة >هنا<

السياق التاريخي

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم تقديم تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

انتقل إلى الأعلى

قد يعجبك أيضاً