《数学教材》PPT课件.ppt
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1、1,RICHIAMI ELEMENTARI DI ALGEBRA MATRICIALE MATRICE INSIEME ORDINATO DI NUMERI DISPOSTI IN RIGHE E COLONNEELEMENTO GENERICO i=1,2,M(righe);j=1,2,N(colonne).MATRICE RETTANGOLARE DI DIMENSIONE M*N SCALAREVETTORE COLONNAVETTORE RIGA,2,SE M=N UNA MATRICE QUADRATA:LA TRACCIA DI UNA MATRICE QUADRATA DATA
2、DALLA SOMMA DEGLI ELEMENTI DIAGONALI.LA MATRICE DIAGONALE UNA MATRICE QUADRATA FORMATA DA TUTTI ZERI AD ECCEZIONE DEI VALORI SULLA DIAGONALE PRINCIPALE:,3,LA MATRICE IDENTIT UNA MATRICE DIAGONALE CON ELEMENTI DIAGONALI UNITARI:OPERAZIONI CON LE MATRICIUGUAGLIANZASESOMMA DEFINITA SE SONO DELLO STESSO
3、 ORDINE E,+=,4,=,ESEMPIOPRODOTTO SCALARESE K UNO SCALARE,ALLORAESEMPIO,=,5,PRODOTTO TRA MATRICICON ELEMENTOESEMPIO:ESEMPIO NUMERICO:,(3*2)(2*2),(2*3)(3*2),(3*2),(2*2),ATTENZIONE,6,TRASPOSIZIONELA TRASPOSTA DELLA MATRICE ESEMPIOTEOREMI,7,MATRICE SIMMETRICASE UNA MATRICE QUADRATA EDALLORA UNA MATRICE
4、SIMMETRICA.FORME QUADRATICHESE UNA MATRICE QUADRATA DI ORDINE M*M,UN VETTORE DI ORDINE M*1,IL PRODOTTOPRENDE IL NOME DI FORMA QUADRATICA.ESEMPIO:,8,SE:POSITIVA DEFINITA POSITIVA SEMIDEFINITA NEGATIVA DEFINITA NEGATIVA SEMIDEFINITADETERMINANTEAD OGNI MATRICE QUADRATA SI ASSOCIA UNO SCALARE DETTO DETE
5、RMINANTE,INDICATO GENERICAMENTE,CALCOLATO CON CERTE REGOLE RIPORTATE NEL PROSEGUIO.SELA MATRICE NON SINGOLAREE SE LA MATRICE SINGOLAREMETODO DI CALCOLOIN UNA MATRICE QUADRATA SI DEFINISCE MINORE IL DETERMINANTE DELLA MATRICE DA CUI STATA TOLTA LA i-esima RIGA E LA j-esima COLONNA.SE SI MOLTIPLICA PE
6、R SI DEFINISCE IL COFATTORE.,9,IL DETERMINANTE DI SI OTTIENE COME SEGUE:SE 2*2,CIO:SE LA MATRICE 3*3,CIO:MA,10,TEOREMISE DUE RIGHE/COLONNE DI SONO UGUALI ALLORA;SE SI SCAMBIANO DUE RIGHE/COLONNE IN CAMBIA IL SEGNO DEL;SE OGNI ELEMENTO IN MOLTIPLICATO PER UNO SCALARE,ANCHESSO MOLTIPLICATO PER TALE SC
7、ALARE;SE IN OGNI RIGA/COLONNA OGNI ELEMENTO SOMMATO AD UN MULTIPLO DI UNALTRA RIGA/COLONNA,NON CAMBIA.,11,INVERSIONE DI UNA MATRICELINVERSA DI UNA MATRICE QUADRATA UNA MATRICE CHE PRE O POST MOLTIPLICATA PER PRODUCE LA MATRICE IDENTIT,CIO:IN ALTRI TERMINI,LINVERSA DI SE E SOLO SE:E CONDIZIONE NECESS
8、ARIA E SUFFICIENTE PERCH POSSEGGA LINVERSA CHE,CIO SE NON SINGOLARE.PER OTTENERE BISOGNA DEFINIRE LA MATRICE AGGIUNTA DI(INDICATA CON)CHE LA TRASPOSTA DELLA MATRICE DEI COFATTORI,CIO:,12,LINVERSA DI SI OTTIENE DA:ESEMPIO:QUINDI:,13,ESEMPIO NUMERICODERIVAZIONE IN FORMA MATRICIALESE UNO SCALARE ED UN
9、VETTORE COLONNALA DERIVATA PRIMA DI y RISPETTO AD OGNI ELEMENTO DI DEFINITA DA:,14,VALGONO POI LE SEGUENTI REGOLE DI DERIVAZIONE-SE UN VETTORE COLONNA DI M COMPONENTI COSTANTI-SE UNA MATRICE SIMMETRICA DI ORDINE M*M CON ELEMENTO TIPICO COSTANTE,15,-SE E SONO MATRICI SIMMETRICHE DI ORDINE M*M CON ELE
10、MENTI GENERICI COSTANTI,16,IL MODELLO DI REGRESSIONE MULTIPLA IN FORMA MATRICIALEIL MODELLOPU ESSERE VISTO ANCHE COME:SEVETTORECOLONNA(N*1),17,MATRICE(N*K)VETTORE VETTORECOLONNA COLONNA(K*1)(N*1)IL MODELLO DIVIENE:,18,(N*1)(N*K)(K*1)(N*1)LA MATRICE HA ELEMENTO GENERICO IN CUI LINDICE j RAPPRESENTA L
11、A VARIABILE(REGRESSORE)CONSIDERATA(j=1,2,K)MENTRE LINDICE i DENOTA LA i-ESIMA OSSERVAZIONE(i=1,2,N).OGNI COLONNA DI UN VETTORE DI N OSSERVAZIONI E AD OGNI OSSERVAZIONE ASSOCIATA UNINTERCETTA UGUALE AD 1.COSTANTE PER REGRESSORI jINTERCETTA 1 2 K OSSERVAZIONI i 1 2 N,19,ASSUNZIONI PER STIME OLS1.FORMA
12、 LINEARE DI TIPO 2.SONO NON STOCASTICI ED HANNO VARIANZA FINITA.IL RANGO DI UGUALE A KN3.SONO DISTRIBUITI NORMALMENTE ED HANNO CON MATRICE IDENTIT(N*N).LA 2.,RANK=KN,ASSICURA LASSENZA DI MULTICOLLINEARIT.SE INFATTI RANK K QUESTO VORREBBE DIRE CHE UNA DELLE COLONNE DI SAREBBE COMBINAZIONE LINEARE DEL
13、LE ALTRE E QUINDI CI SAREBBE MULTICOLLINEARIT.LA 3.,OLTRE ALLASSUNZIONE DI NORMALIT PER GLI ERRORI CASUALI,GARANTISCE CHE GLI STESSI ABBIANO MEDIA NULLA,VARIANZA FINITA E COSTANTE E COVARIANZA NULLA.INFATTI ESAMINIAMO LA MATRICE DI VARIANZA E COVARIANZA DERIVANTE DA,20,SE ALLORA TUTTI I VALORI AL DI
14、 FUORI DELLA DIAGONALE PRINCIPALE SONO NULLI E QUELLI SULLA DIAGONALE SONO UGUALI A,CIO:,0,21,STIMA OLSSI DEVE TROVARE IL VETTORE CHE MINIMIZZA LA QUANTITDOVE:VETTORE(N*1)DEI RESIDUI VETTORE(N*1)DEI VALORI TEORICI VETTORE DELLE STIME OLSSOSTITUENDO E IN SI HA:,A,B,22,QUESTO PERCH A E B SONO ENTRAMBI
15、 DUE SCALARI UGUALI.INFATTIA=SCALARE(1*K)(K*N)(N*1)B ANALOGAMENTE AD A UNO SCALARE MINIMIZZANDO LA,CIO:SI HA:LA MATRICE DETTA MATRICE“CROSS-PRODUCT”,HA CERTAMENTE LINVERSA PERCH E QUINDI NON SINGOLARE.,23,DIMENSIONI DELLE MATRICI MATRICE“CROSS-PRODUCT”=(K*N)(N*K),24,VETTORE,25,PRODOTTOCONSIDERIAMO A
16、NCORA:DERIVANDO PER MINIMIZZARE SI HA:,26,DIVIDENDO LA PRIMA EQUAZIONE PER N SI HA:SOSTITUENDO NELLE ALTRE EQUAZIONI SI OTTIENE:CON:LA NOTAZIONE MATRICIALESE SI ELIMINA STIMATO COME NELLA,DIVIENE:,27,DOVE:DA TALI ULTIME RELAZIONI FACILE RISALIRE AI RISULTATI OTTENUTI PER K=2(MODELLO DI REGRESSIONE S
17、EMPLICE),K=3,GI VISTI IN PRECEDENZA.,28,DALLE RELAZIONI MATRICIALI VISTE SEGUONO DUE RISULTATI UTILI PER SUCCESSIVI SVILUPPI:1)PERCH2)PERCH:COME GI VISTOE PERCH:COME GI VISTOIL RISULTATO 1)CI DICE CHE IL PRODOTTO INCROCIATO TRA I REGRESSORI E GLI ERRORI NULLO.CI LA TRADUZIONE CAMPIONARIA DELLA ASSUN
18、ZIONE,IN ALTRE PAROLE CHE I RESIDUI NON DEVONO DIPENDERE DAI REGRESSORI.,29,PROPRIET DEGLI STIMATORI OLS CON ALLORA:0 VETTORE DI STIMATORI CORRETTISI CONSIDERI LA RELAZIONE,ESSA RAPPRESENTA LA REGRESSIONE DI,CIO IL VETTORE INCOGNITO DI DISTURBI,SUI REGRESSORI ALLORA SE LOMISSIONE DI REGRESSORI UN FA
19、TTO CASUALE,INDIPENDENTE DA ED HA MEDIA ZERO,LE STIME DEI PARAMETRI SARANNO CENTRATE.,30,VARIANZA DEGLI STIMATORIPERCH GLI ELEMENTI DI A SONO FISSI.POI:,31,PERTANTO:VEDIAMO SE TALE VARIANZA MINIMA.RICORDANDO CHE,CONSIDERIAMO LA MATRICE ARBITRARIA E LO STIMATORE LINEARE.ALLORA:LA MEDIA DI:CHE RISULTA
20、 UGUALE A SE E SOLO SECALCOLIAMO ORA:QUESTO PERCH,32,PERTANTO:MA=0=AFFINCHPERTANTO:SI PU DIMOSTRARE CHE LA MATRICE POSITIVA SEMIDEFINITA.PERTANTO SE LA FORMA QUADRATICA AD ESSA ASSOCIATA POSITIVA,ALLORA.QUANDO TALE FORMA QUADRATICA NULLA,ALLORA TUTTI GLI ELEMENTI DI SONO ZERO E PERTANTO.QUINDI BLUE,
21、33,STIMA DI PER ESTENSIONE DAL MODELLO CON DUE REGRESSORI(K=3),UNO STIMATORE CORRETTO DELLA VARIANZA FORNITO DA:SEGUE CHE:UNO STIMATORE CORRETTO DI.SEMPRE PER ESTENSIONE DAL MODELLO CON DUE REGRESSORI,SI HA:ELEMENTI DIAGONALI DELLA MATRICE“CROSS-PRODUCT”SEGUE CHE:,34,CHE CONSENTE DI VERIFICARE IPOTE
22、SI TIPO RESPINTA SE E DI COSTRUIRE INTERVALLI DI CONFIDENZA I CUI ESTREMI SONO FORNITI DA:SCOMPOSIZIONE DELLA DEVIANZA ED.SI SUPPONGA CHE Y ABBIA MEDIA NULLA,ALLORA IN NOTAZIONE MATRICIALE:QUINDI=0 CIO SE:DEVIANZA TOTALE DEVIANZA DOVUTA AL MODELLO DEVIANZA DOVUTA AL RESIDUO,35,MOSTRA LA SCOMPOSIZION
23、E DELLA DEVIANZA TOTALE NELLE SUE COMPONENTI.IL COEFFICIENTE DI DETERMINAZIONE SI DEFINISCE,COME SI SOLITI FARE,COME:SE LA MEDIA DI Y 0,DEVE ESSERE DEFINITO INTRODUCENDO LA VARIABILE SCARTODA CUI SEGUE:PER CUI:SE SI VUOLE IL COEFFICIENTE DI DETERMINAZIONE CORRETTO SI DEFINISCE:,36,MULTICOLLINEARITUN
24、A DELLE ASSUNZIONI DEL MODELLO LINEARE CLASSICO POSTULA CHE NESSUN REGRESSORE SIA PERFETTAMENTE CORRELATO CON UN ALTRO REGRESSORE O CON NESSUNA COMBINAZIONE LINEARE DI ALTRI REGRESSORI.SE TALE ASSUNZIONE VIOLATA SI PARLA DI PRESENZA DI MULTICOLLINEARIT.ALLORA SE LASSUNZIONE RISPETTATA SI IN CONDIZIO
25、NI DI ASSENZA DI MULTICOLLINEARIT.EVIDENTEMENTE TRA QUESTI DUE CASI ESTREMI SI POSSONO TROVARE SITUAZIONI DI VARI GRADI DI MULTICOLLINEARIT A SECONDA DELLINTENSIT DEI LEGAMI LINEARI TRA I REGRESSORI.IMPORTANTE CHIARIRE SUBITO CHE LA MULTICOLLINERIT NON TANTO UN PROBLEMA DI SPECIE QUANTO DI GRADO.INF
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