目标函數
在标準非負矩陣分解中,其目标函數很簡單,形式為
基于Frobenius範數的标準NMF更新公式推導 ,其中V為觀測矩陣,W為基矩陣,H為系數矩陣, 這裡假設V為m×n維的,W為m×l維的,H為l×n維的。
更新公式推導
其更新公式是基于梯度下降法,是以第一步就是要将目标函數分别對矩陣變量W和H求偏導,求出偏導後根據
基于Frobenius範數的标準NMF更新公式推導 更新矩陣W,根據
基于Frobenius範數的标準NMF更新公式推導 來更新矩陣H。
矩陣W的更新
先對W中的變量求偏導
基于Frobenius範數的标準NMF更新公式推導
基于Frobenius範數的标準NMF更新公式推導 (鍊式求導法則)
基于Frobenius範數的标準NMF更新公式推導
基于Frobenius範數的标準NMF更新公式推導
基于Frobenius範數的标準NMF更新公式推導
基于Frobenius範數的标準NMF更新公式推導 故
基于Frobenius範數的标準NMF更新公式推導 令
基于Frobenius範數的标準NMF更新公式推導 ,帶入上式中可得更新公式為
基于Frobenius範數的标準NMF更新公式推導 可以看出W的更新為乘法更新,是以能在更新的過程中保證矩陣的非負性。
矩陣H的更新
先對H中的變量求偏導
基于Frobenius範數的标準NMF更新公式推導
基于Frobenius範數的标準NMF更新公式推導 (鍊式求導法則)
基于Frobenius範數的标準NMF更新公式推導
基于Frobenius範數的标準NMF更新公式推導
基于Frobenius範數的标準NMF更新公式推導
基于Frobenius範數的标準NMF更新公式推導 故
基于Frobenius範數的标準NMF更新公式推導 令
基于Frobenius範數的标準NMF更新公式推導 ,帶入上式中可得更新公式為
基于Frobenius範數的标準NMF更新公式推導