minx||x||1 s. t. Ax = b, lasso问题转化为线性规划
时间: 2023-11-23 21:56:00 浏览: 216
Lasso问题是一种线性回归问题,它的目标是通过最小化模型系数的L1范数来实现特征选择。Lasso问题可以转化为线性规划问题,具体方法如下:
将Lasso问题转化为线性规划问题的标准形式:
min ||x||1
s.t. Ax = b
引入额外的变量t,将L1范数约束转化为线性约束:
min t
s.t. -t <= xi <= t
Ax = b
将目标函数和约束条件转化为矩阵形式:
min cTx
s.t. Dx <= d
Ax = b
其中,c是一个n维向量,D是一个2n x n的矩阵,d是一个2n维向量,具体形式如下:
c = [0, 0, ..., 0, 1, 1, ..., 1]
D = [-I, I; -I, -I; I, -I]
d = [0, 0, ..., 0, b, -b]
这样,Lasso问题就被转化为了一个线性规划问题,可以使用线性规划算法求解。
下面是Python代码示例,使用cvxpy库求解Lasso问题的线性规划形式:
```python
import cvxpy as cp
import numpy as np
# 构造数据
n = 10
m = 5
A = np.random.randn(m, n)
b = np.random.randn(m)
# 定义变量和目标函数
x = cp.Variable(n)
t = cp.Variable()
objective = cp.Minimize(cp.sum(t))
constraints = [A @ x == b, -t <= x, x <= t]
# 转化为线性规划问题并求解
prob = cp.Problem(objective, constraints)
result = prob.solve()
# 输出结果
print("最小化L1范数的系数向量x为:", x.value)
print("最小化L1范数为:", np.sum(np.abs(x.value)))
```
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