Tentu saja beberapa matematika akan terlibat, tetapi tidak banyak: Euclid akan memahaminya dengan baik. Yang benar-benar perlu Anda ketahui adalah cara menambahkan dan mengubah skala vektor. Meskipun ini berjalan dengan nama "aljabar linier" saat ini, Anda hanya perlu memvisualisasikannya dalam dua dimensi. Ini memungkinkan kita untuk menghindari mesin matriks aljabar linier dan fokus pada konsep.
Kisah Geometris
Pada gambar pertama, adalah jumlah dari dan . (Vektor diskalakan oleh faktor numerik ; huruf Yunani (alpha), (beta), dan (gamma) akan merujuk pada faktor skala numerik tersebut.)yy⋅1αx1x1ααβγ
Angka ini sebenarnya dimulai dengan vektor asli (ditampilkan sebagai garis padat) dan . "Kecocokan" kuadrat terkecil dari ke ditemukan dengan mengambil kelipatan yang paling mendekati pada bidang gambar. Begitulah ditemukan. Mengambil pertandingan ini jauh dari kiri , yang sisa dari terhadap . (Titik " " akan secara konsisten menunjukkan vektor mana yang telah "cocok," "diambil," atau "dikendalikan.")x1yyx1x1yαyy⋅1yx1⋅
Kami dapat mencocokkan vektor lain dengan . Berikut adalah gambar di mana disesuaikan untuk , mengungkapkan sebagai kelipatan dari ditambah sisa nya :x1x2x1βx1x2⋅1
(Tidak masalah bahwa bidang yang berisi dan dapat berbeda dari bidang yang berisi dan : kedua angka ini diperoleh secara independen satu sama lain. Yang dijamin memiliki kesamaan adalah vektor .) Demikian pula, angka apa pun vektor dapat dicocokkan dengan .x1x2x1yx1x3,x4,…x1
Sekarang perhatikan bidang yang mengandung dua residu dan . Saya akan mengarahkan gambar untuk membuat horisontal, sama seperti saya mengarahkan gambar sebelumnya untuk membuat horizontal, karena kali ini akan memainkan peran pencocokan:y⋅1x2⋅1x2⋅1x1x2⋅1
Perhatikan bahwa dalam masing-masing dari tiga kasus, residu adalah tegak lurus terhadap pertandingan. (Jika tidak, kami dapat menyesuaikan kecocokan untuk membuatnya lebih dekat dengan , , atau .)yx2y⋅1
Gagasan utamanya adalah pada saat kita sampai ke angka terakhir, kedua vektor yang terlibat ( dan ) sudah tegak lurus terhadap , berdasarkan konstruksi. Jadi setiap penyesuaian selanjutnya pada melibatkan perubahan yang semuanya tegak lurus terhadap . Akibatnya, kecocokan baru dan sisa tetap tegak lurus dengan .x2⋅1y⋅1x1y⋅1x1γx2⋅1y⋅12x1
(Jika vektor lain terlibat, kami akan melanjutkan dengan cara yang sama untuk mencocokkan residualnya to .)x3⋅1,x4⋅1,…x2
Ada satu hal penting lagi yang harus dikemukakan. Konstruksi ini telah menghasilkan sisa yang tegak lurus terhadap dan . Ini berarti bahwa adalah juga sisa di ruang (tiga dimensi alam Euclidean) membentang oleh dan . Yaitu, proses dua langkah pencocokan dan pengambilan residu ini harus menemukan lokasi dalam bidang yang paling dekat dengan . Karena dalam uraian geometris ini, tidak masalah yang mana dari dan lebih dulu, kami menyimpulkan ituy⋅12x1x2y⋅12x1,x2,yx1,x2yx1x2jika proses dilakukan dalam urutan lain, dimulai dengan sebagai pencocokan dan kemudian menggunakan , hasilnya akan sama.x2x1
(Jika ada vektor tambahan, kami akan melanjutkan proses "take a matcher" ini sampai masing-masing vektor itu berubah menjadi matcher. Dalam setiap kasus operasi akan sama seperti yang ditunjukkan di sini dan akan selalu terjadi dalam pesawat .)
Aplikasi untuk Regresi Berganda
Proses geometrik ini memiliki interpretasi regresi berganda langsung, karena kolom angka bertindak persis seperti vektor geometrik. Mereka memiliki semua sifat yang kami butuhkan dari vektor (secara aksiomatis) dan karenanya dapat dipikirkan dan dimanipulasi dengan cara yang sama dengan akurasi dan ketelitian matematika yang sempurna. Dalam regresi berganda pengaturan dengan variabel , , dan , tujuannya adalah untuk menemukan kombinasi dan ( dll ) yang paling mendekati . Secara geometris, semua kombinasi dan ( dllX1X2,…YX1X2YX1X2) sesuai dengan poin dalam ruang . Menyesuaikan koefisien regresi berganda tidak lebih dari proyeksi vektor ("matching"). Argumen geometris telah menunjukkan hal ituX1,X2,…
Pencocokan dapat dilakukan secara berurutan dan
Urutan pencocokan dilakukan tidak masalah.
Proses "mengeluarkan" korek api dengan mengganti semua vektor lain dengan residu mereka sering disebut sebagai "mengendalikan" korek api. Seperti yang kita lihat dalam gambar, setelah korek api dikendalikan, semua perhitungan selanjutnya melakukan penyesuaian yang tegak lurus terhadap korek tersebut. Jika Anda suka, Anda mungkin berpikir "mengendalikan" sebagai "akuntansi (dalam arti paling tidak sama) untuk kontribusi / pengaruh / efek / asosiasi pencocokan pada semua variabel lainnya."
Referensi
Anda dapat melihat semua ini beraksi dengan data dan kode yang berfungsi dalam jawabannya di https://stats.stackexchange.com/a/46508 . Jawaban itu mungkin lebih menarik bagi orang-orang yang lebih suka aritmatika daripada gambar pesawat. (Meskipun demikian, aritmatika untuk menyesuaikan koefisien sebagai korek api dibawa secara langsung). Bahasa yang cocok adalah dari Fred Mosteller dan John Tukey.