求解CT問題無解情況

CT成像問題中經常遇到Ax=pA\boldsymbol{x}=\boldsymbol{p}無解的情況。這時候,就需要尋找廣義解,即找到一個x\boldsymbol{x}Axp0A\boldsymbol{x}-\boldsymbol{p}\to 0。即Axp||A\boldsymbol{x}-\boldsymbol{p}||Axp20||A\boldsymbol{x}-\boldsymbol{p}||^2\to 0

最小二乘法將Ax=pA\boldsymbol{x}=\boldsymbol{p}轉化爲求解x=argminxRn12Axp2\boldsymbol{x}=arg \mathop{min}\limits_{x\in\mathbf{R^n}}\frac{1}{2}||A\boldsymbol{x}-\boldsymbol{p}||^2
這是一個無約束的最優化問題,主要是指x的取值範圍無約束。

x=argminxRn12Axp2\boldsymbol{x}=arg \mathop{min}\limits_{x\in\mathbf{R^n}}\frac{1}{2}||A\boldsymbol{x}-\boldsymbol{p}||^2總是有解的嗎?爲什麼?下面給出證明。

證明如下:

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