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  xmlns:html="http://www.w3.org/1999/xhtml">

<head>
<title>Midterm</title>
</head>

<body bgcolor="#ffffff">

<h2 align="center">Midterm</h2>
<p align="center">
<a target="_blank" href="http://www.croftsoft.com/people/david/">
David Wallace Croft</a>
</p>

<p align="center">
Neural Net Mathematics<br/>
Richard M. Golden, Ph.D.<br/>
U.T. Dallas
</p>

<p align="center">
2005-02-28
</p>

<h2>
Problem 1
</h2>

<ol>

<li>
Objective Function
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    c(<html:b>w</html:b>)
    <mo>=</mo>
    <msub><mi>&#x03bc;</mi><mn>1</mn></msub>
    <mo>*</mo>
    <msup>
    <mrow>
    <mo>(</mo>
    <msub><mi>o</mi><mn>1</mn></msub>
    <mo>-</mo>
    <msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub>
    <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mn>2</mn>
    </msup>
    <mo>+</mo>
    <msub><mi>&#x03bc;</mi><mn>2</mn></msub>
    <mo>*</mo>
    <msup>
    <mrow>
    <mo>(</mo>
    <msub><mi>o</mi><mn>2</mn></msub>
    <mo>-</mo>
    <msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub>
    <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mn>2</mn>
    </msup>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Response
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <msub><mi>r</mi><mi>k</mi></msub>
    <mo>=</mo>
    <msup><mi><html:b>w</html:b></mi><mo>T</mo></msup>
    <mo>*</mo>
    <msub><mi><html:b>s</html:b></mi><mi>k</mi></msub>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Weight Update Rule
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    (t<mo>+</mo>1)
    <mo>=</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>(t)
    <mo>+</mo><mo>&#x0394;</mo><mi><html:b>w</html:b></mi>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Gradient Descent
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mo>&#x0394;</mo><mi><html:b>w</html:b></mi>
    <mo>=</mo>
    <mo>-</mo>
    <mi>&#x03b7;</mi>
    <mo>*</mo>
    <mo>&#x2207;</mo>c(<mi><html:b>w</html:b></mi>)
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Error
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <msub><mi>e</mi><mi>k</mi></msub>
    <mo>=</mo>
    <msub><mi>o</mi><mi>k</mi></msub>
    <mo>-</mo>
    <msub><mi>r</mi><mi>k</mi></msub>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Error Squared
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <msub><mi>f</mi><mi>k</mi></msub>
    <mo>=</mo>
    <msubsup><mi>e</mi><mi>k</mi><mn>2</mn></msubsup>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Vectors
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi>
    <mo>=</mo>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
    <mtr>
    <mtd>
      <msub><mi>&#x03bc;</mi><mn>1</mn></msub>
    </mtd>
    </mtr>
    <mtr>
    <mtd>
      <msub><mi>&#x03bc;</mi><mn>2</mn></msub>
    </mtd>
    </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mo>,</mo>
  <mrow>
    <mi><html:b>e</html:b></mi>
    <mo>=</mo>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
    <mtr>
    <mtd>
      <msub><mi>e</mi><mn>1</mn></msub>
    </mtd>
    </mtr>
    <mtr>
    <mtd>
      <msub><mi>e</mi><mn>2</mn></msub>
    </mtd>
    </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mo>,</mo>
  <mrow>
    <mi><html:b>f</html:b></mi>
    <mo>=</mo>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
    <mtr>
    <mtd>
      <msub><mi>f</mi><mn>1</mn></msub>
    </mtd>
    </mtr>
    <mtr>
    <mtd>
      <msub><mi>f</mi><mn>2</mn></msub>
    </mtd>
    </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mo>,</mo>
  <mrow>
    <mi><html:b>o</html:b></mi>
    <mo>=</mo>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
    <mtr>
    <mtd>
      <msub><mi>o</mi><mn>1</mn></msub>
    </mtd>
    </mtr>
    <mtr>
    <mtd>
      <msub><mi>o</mi><mn>2</mn></msub>
    </mtd>
    </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mo>,</mo>
  <mrow>
    <mi><html:b>r</html:b></mi>
    <mo>=</mo>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
    <mtr>
    <mtd>
      <msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub>
    </mtd>
    </mtr>
    <mtr>
    <mtd>
      <msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub>
    </mtd>
    </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Objective Function Revised
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    c(<html:b>w</html:b>)
    <mo>=</mo>
    <msup>
      <mrow><mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi></mrow>
      <mo>T</mo>
    </msup>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>f</html:b></mi>
    <mo>=</mo>
    <msup>
      <mrow><mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi></mrow>
      <mo>T</mo>
    </msup>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>e</html:b></mi>
    <mo>&#x2299;</mo>
    <mi><html:b>e</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    </mrow>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Chain Rule
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mo>&#x2207;</mo>c(<mi><html:b>w</html:b></mi>)
    <mo>=</mo>
    <msup><mrow>c'(<html:b>w</html:b>)</mrow><mo>T</mo></msup>
    <mo>=</mo>
    <msup>    
    <mrow>
    <mo>[</mo>
      c'(<html:b>f</html:b>)
    <mo>*</mo>
    <html:b>f</html:b>'(<html:b>e</html:b>)
    <mo>*</mo>
    <html:b>e</html:b>'(<html:b>r</html:b>)
    <mo>*</mo>
    <html:b>r</html:b>'(<html:b>w</html:b>)
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>T</mo>
    </msup>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
First Term
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    c'(<html:b>f</html:b>)
    <mo>=</mo>
    <mo>(</mo>
    <msup>
      <mrow><mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi></mrow>
      <mo>T</mo>
    </msup>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>f</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>'</mo>
    <mo>=</mo>
    <msup><mrow><mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi></mrow><mo>T</mo></msup>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Second Term
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <html:b>f</html:b>'(<html:b>e</html:b>)
    <mo>=</mo>
    <mrow>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>e</html:b></mi>
    <mo>&#x2299;</mo>
    <mi><html:b>e</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>'</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mn>2</mn><mo>*</mo><html:b>diag</html:b>(<html:b>e</html:b>)
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Third Term
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <html:b>e</html:b>'(<html:b>r</html:b>)
    <mo>=</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>o</html:b></mi>
    <mo>-</mo>
    <mi><html:b>r</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>'</mo>
    <mo>=</mo>
    -<html:b>I</html:b>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Fourth Term
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <html:b>r</html:b>'(<html:b>w</html:b>)
    <mo>=</mo>
    <mo>(</mo>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup><mi><html:b>s</html:b></mi><mn>1</mn><mo>T</mo></msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup><mi><html:b>s</html:b></mi><mn>2</mn><mo>T</mo></msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    <mo>*</mo>
    <html:b>w</html:b>
    <mo>)</mo>
    <mo>'</mo>
    <mo>=</mo>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup><mi><html:b>s</html:b></mi><mn>1</mn><mo>T</mo></msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup><mi><html:b>s</html:b></mi><mn>2</mn><mo>T</mo></msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Combined Terms
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mo>&#x2207;</mo>c(<mi><html:b>w</html:b></mi>)
    <mo>=</mo>
    <msup>    
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <msup><mrow><mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi></mrow><mo>T</mo></msup>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mn>2</mn><mo>*</mo><html:b>diag</html:b>(<html:b>e</html:b>)
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    -<html:b>I</html:b>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup><mi><html:b>s</html:b></mi><mn>1</mn><mo>T</mo></msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup><mi><html:b>s</html:b></mi><mn>2</mn><mo>T</mo></msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>T</mo>
    </msup>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Reduce
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mo>&#x2207;</mo>c(<mi><html:b>w</html:b></mi>)
    <mo>=</mo>
    <msup>    
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mn>-2</mn>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
    <mtr>
    <mtd>
    <msub><mi>&#x03bc;</mi><mn>1</mn></msub>
    <mo>*</mo>
    <msub><mi>e</mi><mn>1</mn></msub>
    </mtd>
    <mtd>
    <msub><mi>&#x03bc;</mi><mn>2</mn></msub>
    <mo>*</mo>
    <msub><mi>e</mi><mn>2</mn></msub>
    </mtd>
    </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup><mi><html:b>s</html:b></mi><mn>1</mn><mo>T</mo></msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup><mi><html:b>s</html:b></mi><mn>2</mn><mo>T</mo></msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>T</mo>
    </msup>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Transpose
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mo>&#x2207;</mo>c(<mi><html:b>w</html:b></mi>)
    <mo>=</mo>
    <mn>-2</mn>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd><msub><mi><html:b>s</html:b></mi><mn>1</mn></msub></mtd>
        <mtd><msub><mi><html:b>s</html:b></mi><mn>2</mn></msub></mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
    <mtr>
    <mtd>
    <msub><mi>&#x03bc;</mi><mn>1</mn></msub>
    <mo>*</mo>
    <msub><mi>e</mi><mn>1</mn></msub>
    </mtd>
    </mtr>
    <mtr>
    <mtd>
    <msub><mi>&#x03bc;</mi><mn>2</mn></msub>
    <mo>*</mo>
    <msub><mi>e</mi><mn>2</mn></msub>
    </mtd>
    </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Reduce More
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mo>&#x2207;</mo>c(<mi><html:b>w</html:b></mi>)
    <mo>=</mo>
    <mn>-2</mn>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd>
          <msub><mi>&#x03bc;</mi><mn>1</mn></msub>
          <mo>*</mo>
          <mo>(</mo>
          <msub><mi>o</mi><mn>1</mn></msub>
          <mo>-</mo>
          <msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub>
          <mo>)</mo>
          <mo>*</mo>
          <msub><mi><html:b>s</html:b></mi><mn>1</mn></msub>
          <mo>+</mo>
          <msub><mi>&#x03bc;</mi><mn>2</mn></msub>
          <mo>*</mo>
          <mo>(</mo>
          <msub><mi>o</mi><mn>2</mn></msub>
          <mo>-</mo>
          <msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub>
          <mo>)</mo>
          <mo>*</mo>
          <msub><mi><html:b>s</html:b></mi><mn>2</mn></msub>
        </mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Weight Update Rule Final
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    (t<mo>+</mo>1)
    <mo>=</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>(t)
    <mo>+</mo>
    <mn>2</mn>
    <mo>*</mo>
    <mi>&#x03b7;</mi>
    <mo>*</mo>    
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd>
          <msub><mi>&#x03bc;</mi><mn>1</mn></msub>
          <mo>*</mo>
          <mo>(</mo>
          <msub><mi>o</mi><mn>1</mn></msub>
          <mo>-</mo>
          <msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub>
          <mo>)</mo>
          <mo>*</mo>
          <msub><mi><html:b>s</html:b></mi><mn>1</mn></msub>
          <mo>+</mo>
          <msub><mi>&#x03bc;</mi><mn>2</mn></msub>
          <mo>*</mo>
          <mo>(</mo>
          <msub><mi>o</mi><mn>2</mn></msub>
          <mo>-</mo>
          <msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub>
          <mo>)</mo>
          <mo>*</mo>
          <msub><mi><html:b>s</html:b></mi><mn>2</mn></msub>
        </mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

</ol>

<h2>
Problem 2
</h2>

<ol>

<li>
Taylor Series
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi>f</mi>
    <mfenced>
      <mrow>
        <mi>t</mi>
        <mo>+</mo>
        <mi>&#916;</mi>
        <mi>t</mi>
      </mrow>
    </mfenced>
    <mo>=</mo>
    <munderover>
      <mo form="prefix" movablelimits="false">&#931;</mo>
      <mrow>
        <mi>k</mi>
        <mo>=</mo>
        <mn>0</mn>
      </mrow>
      <mrow>
        <mi>&#8734;</mi>
      </mrow>
    </munderover>
    <mfrac>
      <msup>
        <mrow>
          <mi>&#916;</mi>
          <mi>t</mi>
        </mrow>
        <mi>k</mi>
      </msup>
      <mrow><mi>k</mi><mo>!</mo></mrow>
    </mfrac>
    <msup>
      <mi>f</mi>
      <mfenced>
        <mi>k</mi>
      </mfenced>
    </msup>
    <mfenced>
      <mi>t</mi>
    </mfenced>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Taylor Series for a Function of a Vector
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi>c</mi>
    <mfenced>
      <mrow>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
        <mo>+</mo>
        <mi>&#916;</mi>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mrow>
    </mfenced>
    <mo>=</mo>
    <mi>c</mi>
    <mfenced>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
    </mfenced>
    <mo>+</mo>
    <msup>
      <mrow>
    <mo>&#x2207;</mo>
    <mi>c</mi>
    <mfenced>
      <mrow>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mrow>
    </mfenced>
      </mrow>
      <mo>T</mo>
    </msup>
    <mo>*</mo>
    <mo>&#x0394;</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    <mo>+</mo>
    <mfrac>
      <mn>1</mn>
      <mn>2</mn>
    </mfrac>
    <mo>*</mo>
    <mo>&#x0394;</mo>
    <msup>
      <mrow>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mrow>
      <mo>T</mo>
    </msup>
    <mo>*</mo>
    <msup>
      <mo>&#x2207;</mo>
      <mn>2</mn>
    </msup>
    <mi>c</mi>
    <mfenced>
      <mrow>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mrow>
    </mfenced>
    <mo>*</mo>
    <mo>&#x0394;</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    <mo>+</mo>
    <mo>...</mo>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Function Delta
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi>&#916;</mi>
    <mi>c</mi>
    <mfenced>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
    </mfenced>
    <mo>=</mo>    
    <mi>c</mi>
    <mfenced>
      <mrow>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
        <mo>+</mo>
        <mi>&#916;</mi>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mrow>
    </mfenced>
    <mo>-</mo>
    <mi>c</mi>
    <mfenced>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
    </mfenced>
    <mo>&#x2243;</mo>
    <msup>
      <mrow>
        <mo>&#x2207;</mo>
        <mi>c</mi>
        <mfenced>
          <mrow>
            <mi><html:b>w</html:b></mi>
          </mrow>
        </mfenced>
      </mrow>
      <mo>T</mo>
    </msup>
    <mo>*</mo>
    <mo>&#x0394;</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    <mo>+</mo>
    <mfrac>
      <mn>1</mn>
      <mn>2</mn>
    </mfrac>
    <mo>*</mo>
    <mo>&#x0394;</mo>
    <msup>
      <mrow>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mrow>
      <mo>T</mo>
    </msup>
    <mo>*</mo>
    <msup>
      <mo>&#x2207;</mo>
      <mn>2</mn>
    </msup>
    <mi>c</mi>
    <mfenced>
      <mrow>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mrow>
    </mfenced>
    <mo>*</mo>
    <mo>&#x0394;</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Minimize the Function Delta
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi>&#916;</mi>
    <mi>c</mi>
    <mo>'</mo>
    <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mi>&#916;</mi>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>&#x2243;</mo>
    <msup>
      <mrow>
      <mo>&#x2207;</mo>
      <mi>c</mi>
      <mfenced>
        <mrow>
          <mi><html:b>w</html:b></mi>
        </mrow>
      </mfenced>
      </mrow>
      <mo>T</mo>
    </msup>
    <mo>+</mo>
    <mo>&#x0394;</mo>
    <msup>
      <mrow>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mrow>
      <mo>T</mo>
    </msup>
    <mo>*</mo>
    <msup>
      <mo>&#x2207;</mo>
      <mn>2</mn>
    </msup>
    <mi>c</mi>
    <mfenced>
      <mrow>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mrow>
    </mfenced>
    <mo>=</mo>
    <mn>0</mn>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Solve for the Weight Delta, Step 1
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mo>&#x0394;</mo>
    <msup>
      <mrow>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mrow>
      <mo>T</mo>
    </msup>
    <mo>*</mo>
    <msup>
      <mo>&#x2207;</mo>
      <mn>2</mn>
    </msup>
    <mi>c</mi>
    <mfenced>
      <mrow>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mrow>
    </mfenced>
    <mo>=</mo>
    <mo>-</mo>
    <msup>
      <mrow>
      <mo>&#x2207;</mo>
      <mi>c</mi>
      <mfenced>
        <mrow>
          <mi><html:b>w</html:b></mi>
        </mrow>
      </mfenced>
      </mrow>
      <mo>T</mo>
    </msup>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Solve for the Weight Delta, Step 2
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <msup>
      <mo>&#x2207;</mo>
      <mn>2</mn>
    </msup>
    <mi>c</mi>
    <mfenced>
      <mrow>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mrow>
    </mfenced>
    <mo>*</mo>
    <mo>&#x0394;</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    <mo>=</mo>
    <mo>-</mo>
      <mrow>
      <mo>&#x2207;</mo>
      <mi>c</mi>
      <mfenced>
        <mrow>
          <mi><html:b>w</html:b></mi>
        </mrow>
      </mfenced>
      </mrow>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Solve for the Weight Delta, Step 3
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mo>&#x0394;</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    <mo>=</mo>
    <mo>-</mo>
    <msup>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <msup>
      <mo>&#x2207;</mo>
      <mn>2</mn>
    </msup>
    <mi>c</mi>
    <mfenced>
      <mrow>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mrow>
    </mfenced>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mn>-1</mn>
    </msup>
    <mo>*</mo>
      <mrow>
      <mo>&#x2207;</mo>
      <mi>c</mi>
      <mfenced>
        <mrow>
          <mi><html:b>w</html:b></mi>
        </mrow>
      </mfenced>
      </mrow>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Newton-Raphson Descent
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    (t<mo>+</mo>1)
    <mo>=</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>(t)
    <mo>-</mo>
    <mn>&#x03b7;</mn>
    <mo>*</mo>
    <msup>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <msup>
      <mo>&#x2207;</mo>
      <mn>2</mn>
    </msup>
    <mi>c</mi>
    <mfenced>
      <mrow>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mrow>
    </mfenced>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mn>-1</mn>
    </msup>
    <mo>*</mo>
      <mrow>
      <mo>&#x2207;</mo>
      <mi>c</mi>
      <mfenced>
        <mrow>
          <mi><html:b>w</html:b></mi>
        </mrow>
      </mfenced>
      </mrow>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Hessian (Derivation)
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <msup>
      <mo>&#x2207;</mo>
      <mn>2</mn>
    </msup>
    <mi>c</mi>
    <mrow>
      <mfenced>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mfenced>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mfrac>
      <mrow>
        <msup>
          <mo>&#x2202;</mo>
          <mn>2</mn>
        </msup>
        <mi>c</mi>
        <mrow>
          <mo>(</mo>
            <mi><html:b>w</html:b></mi>
          <mo>)</mo>
        </mrow>
      </mrow>
      <mrow>
        <mo>&#x2202;</mo>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
        <mspace/>
        <mo>&#x2202;</mo>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mrow>
    </mfrac>
    <mo>=</mo>
    <mfrac>
      <mrow>
        <mo>&#x2202;</mo>
        <mi>c</mi>
        <mo>'</mo>
        <mrow>
          <mo>(</mo>
            <mi><html:b>w</html:b></mi>
          <mo>)</mo>
        </mrow>
      </mrow>
      <mrow>
        <mo>&#x2202;</mo>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mrow>
    </mfrac>
    <mo>=</mo>
    <mfrac>
      <mrow>
        <mo>&#x2202;</mo>
        <msup>
        <mrow>
        <mo>[</mo>
		    <mo>&#x2207;</mo>
		    <mi>c</mi>
		    <mrow>
		      <mfenced>
		        <mi><html:b>w</html:b></mi>
		      </mfenced>
		    </mrow>
		    <mo>]</mo>
		    </mrow>
		    <mo>T</mo>
		    </msup>
      </mrow>
      <mrow>
        <mo>&#x2202;</mo>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mrow>
    </mfrac>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
From Problem 1
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mo>&#x2207;</mo>c(<mi><html:b>w</html:b></mi>)
    <mo>=</mo>
    <msup>    
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mn>-2</mn>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
    <mtr>
    <mtd>
    <msub><mi>&#x03bc;</mi><mn>1</mn></msub>
    <mo>*</mo>
    <msub><mi>e</mi><mn>1</mn></msub>
    </mtd>
    <mtd>
    <msub><mi>&#x03bc;</mi><mn>2</mn></msub>
    <mo>*</mo>
    <msub><mi>e</mi><mn>2</mn></msub>
    </mtd>
    </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup><mi><html:b>s</html:b></mi><mn>1</mn><mo>T</mo></msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup><mi><html:b>s</html:b></mi><mn>2</mn><mo>T</mo></msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>T</mo>
    </msup>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Define y
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi><html:b>y</html:b></mi>
    <mo>=</mo>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
    <mtr>
    <mtd>
    <msub><mi>&#x03bc;</mi><mn>1</mn></msub>
    <mo>*</mo>
    <msub><mi>e</mi><mn>1</mn></msub>
    </mtd>
    </mtr>
    <mtr>
    <mtd>
    <msub><mi>&#x03bc;</mi><mn>2</mn></msub>
    <mo>*</mo>
    <msub><mi>e</mi><mn>2</mn></msub>
    </mtd>
    </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Define F
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi><html:b>F</html:b></mi>
    <mo>=</mo>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup><mi><html:b>s</html:b></mi><mn>1</mn><mo>T</mo></msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup><mi><html:b>s</html:b></mi><mn>2</mn><mo>T</mo></msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Derivative of c in terms of y and F
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi>c</mi>
    <mo>'</mo>
    <mrow>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mn>-2</mn>
    <mo>*</mo>
    <msup>
      <mi><html:b>y</html:b></mi>
      <mo>T</mo>
    </msup>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>F</html:b></mi>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Identity from Marlow p216
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mo>(</mo>
    <msup>
      <mi><html:b>y</html:b></mi>
      <mo>T</mo>
    </msup>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>F</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>'</mo>
    <mo>=</mo>
    <mo>(</mo>
    <msup>
      <mi><html:b>y</html:b></mi>
      <mo>T</mo>
    </msup>
    <mo>&#x2297;</mo>
    <msub>
      <mi><html:b>I</html:b></mi>
      <mi>s</mi>
    </msub>
    <mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>F</html:b></mi><mo>'</mo><mo>(</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi><mo>)</mo>
    <mo>+</mo>
    <msup><mi><html:b>F</html:b></mi><mo>T</mo></msup>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>y</html:b></mi><mo>'</mo><mo>(</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi><mo>)</mo>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Hessian in terms of y and F
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <msup>
      <mo>&#x2207;</mo>
      <mn>2</mn>
    </msup>
    <mi>c</mi>
    <mrow>
      <mfenced>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mfenced>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mn>-2</mn>
    <mo>*</mo>
    <msup><mi><html:b>F</html:b></mi><mo>T</mo></msup>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
    <mi><html:b>y</html:b></mi><mo>'</mo><mo>(</mo>
    <mi><html:b>e</html:b></mi><mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>e</html:b></mi><mo>'</mo><mo>(</mo>
    <mi><html:b>r</html:b></mi><mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>r</html:b></mi><mo>'</mo><mo>(</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi><mo>)</mo>
    </mrow>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Hessian (more)
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <msup>
      <mo>&#x2207;</mo>
      <mn>2</mn>
    </msup>
    <mi>c</mi>
    <mrow>
      <mfenced>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mfenced>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mn>-2</mn>
    <mo>*</mo>
    <msup><mi><html:b>F</html:b></mi><mo>T</mo></msup>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
    <mo><html:b>diag</html:b></mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mo>-</mo>
      <mi><html:b>I</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>F</html:b></mi>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Hessian (more 2)
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <msup>
      <mo>&#x2207;</mo>
      <mn>2</mn>
    </msup>
    <mi>c</mi>
    <mrow>
      <mfenced>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mfenced>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mn>2</mn>
    <mo>*</mo>
    <msup><mi><html:b>F</html:b></mi><mo>T</mo></msup>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
    <mo><html:b>diag</html:b></mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>F</html:b></mi>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Hessian (more 3)
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <msup>
      <mo>&#x2207;</mo>
      <mn>2</mn>
    </msup>
    <mi>c</mi>
    <mrow>
      <mfenced>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mfenced>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mn>2</mn>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd>
          <msub><mi><html:b>s</html:b></mi><mn>1</mn></msub>
        </mtd>
        <mtd>
          <msub><mi><html:b>s</html:b></mi><mn>2</mn></msub>
        </mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
    <mo><html:b>diag</html:b></mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <msup>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd>
          <msub><mi><html:b>s</html:b></mi><mn>1</mn></msub>
        </mtd>
        <mtd>
          <msub><mi><html:b>s</html:b></mi><mn>2</mn></msub>
        </mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>T</mo>
    </msup>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
<p align="justify">
Newton-Raphson Descent requires the inverse of the Hessian.  The inverse of
the Hessian exists if the Hessian is positive definite [Haykin p151].
The Hessian is positive definite if the input signal vectors (s) span the
d-dimensional real vector space [Golden p367].
</p>
</li>

</ol>

<h2>
Problem 3
</h2>

<ol>

<li>
Input
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <msub>
      <mi><html:b>h</html:b></mi>
      <mi>t</mi>
    </msub>
    <mo>=</mo>
    <msup>
      <mrow>
        <mo>[</mo>
        <msubsup>
          <mi><html:b>s</html:b></mi>
          <mi>t</mi>
          <mo>T</mo>
        </msubsup>
        <mo>,</mo>
        <msub>
          <mi>o</mi>
          <mrow><mi>t</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow>
        </msub>        
        <mo>,</mo>
        <mn>1</mn>
        <mo>]</mo>
      </mrow>
      <mo>T</mo>
    </msup>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Response at time t
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <msub><mi>r</mi><mi>t</mi></msub>
    <mo>=</mo>
    <msup>
      <mo>&#8519;</mo>
      <mrow>
        <mo>-</mo>
        <msup>
          <mrow>
            <mo>&#x2016;</mo>        
            <html:b>w</html:b>
            <mo>-</mo>
            <msub>
              <mi><html:b>h</html:b></mi>
              <mi>t</mi>
            </msub>
            <mo>&#x2016;</mo>
          </mrow>
          <mn>2</mn>
        </msup>
      </mrow>
    </msup>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Objective Function
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mrow>
      <msub><mi>l</mi><mi>n</mi></msub>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mo>(</mo>
    <mfrac><mn>1</mn><mi>n</mi></mfrac>
    <mo>)</mo>
    <munderover>
      <mo form="prefix" movablelimits="false">&#931;</mo>
      <mrow>
        <mi>t</mi>
        <mo>=</mo>
        <mn>1</mn>
      </mrow>
      <mrow>
        <mi>n</mi>
      </mrow>
    </munderover>
    <mo>[</mo>
    <msub>
      <mi>&#x03bc;</mi>
      <mi>t</mi>
    </msub>
    <mo>*</mo>
    <msup>
      <mrow>
        <mo>(</mo>
        <msub>
          <mi>o</mi>
          <mi>t</mi>
        </msub>
        <mo>-</mo>
        <msub>
          <mi>r</mi>
          <mi>t</mi>
        </msub>
        <mo>)</mo>
      </mrow>
      <mn>2</mn>
    </msup>
    <mo>+</mo>
    <mi>&#955;</mi>
    <mo>*</mo>
    <msup>
      <mrow>
        <mo>(</mo>
        <msub>
          <mi>r</mi>
          <mi>t</mi>
        </msub>
        <mo>-</mo>
        <msub>
          <mi>r</mi>
          <mrow><mi>t</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow>
        </msub>
        <mo>)</mo>
      </mrow>
      <mn>2</mn>
    </msup>
    <mo>]</mo>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Semantic Interpretation
<p align="justify">
The first part of the objective function minimizes the mean square error
between observable desired responses and actual responses.  The second
part of the objective function minimizes the differences between the
current response and the immediately preceding response.  This acts like a
temporal smoothing function, eliminating high frequency components.
</p>
</li>

<li>
Observable Error
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <msub><mi>m</mi><mi>t</mi></msub>
    <mo>=</mo>
    <msub>
      <mi>&#x03bc;</mi>
      <mi>t</mi>
    </msub>
    <mo>*</mo>
    <mo>(</mo>
    <msub>
      <mi>o</mi>
      <mi>t</mi>
    </msub>
    <mo>-</mo>
    <msub>
      <mi>r</mi>
      <mi>t</mi>
    </msub>
    <mo>)</mo>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Observable Errors Over Observation Time
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi><html:b>m</html:b></mi>
    <mo>=</mo>
    <msup>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd><msub><mi>m</mi><mn>1</mn></msub></mtd>
        <mtd><msub><mi>m</mi><mn>2</mn></msub></mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd><msub><mi>m</mi><mi>n</mi></msub></mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>T</mo>
    </msup>
    <mo>=</mo>
    <mrow>
    <mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi>
    <mo>&#x2299;</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>o</html:b></mi>
    <mo>-</mo>
    <mi><html:b>r</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    </mrow>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Zero or One Squared
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <msubsup>
      <mi>&#x03bc;</mi>
      <mi>t</mi>
      <mn>2</mn>
    </msubsup>
    <mo>=</mo>
    <msub>
      <mi>&#x03bc;</mi>
      <mi>t</mi>
    </msub>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Square Error
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi>a</mi>
    <mo>=</mo>
    <msup><mi><html:b>m</html:b></mi><mo>T</mo></msup>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>m</html:b></mi>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Change in Response
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <msub><mi>c</mi><mi>t</mi></msub>
    <mo>=</mo>
    <msub>
      <mi>r</mi>
      <mi>t</mi>
    </msub>
    <mo>-</mo>
    <msub>
      <mi>r</mi>
      <mrow><mi>t</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow>
    </msub>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Changes in Response Over Observation Time
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi><html:b>c</html:b></mi>
    <mo>=</mo>
    <msup>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd><msub><mi>c</mi><mn>1</mn></msub></mtd>
        <mtd><msub><mi>c</mi><mn>2</mn></msub></mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd><msub><mi>c</mi><mi>n</mi></msub></mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>T</mo>
    </msup>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Sum of Square of Changes
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi>b</mi>
    <mo>=</mo>
    <msup><mi><html:b>c</html:b></mi><mo>T</mo></msup>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>c</html:b></mi>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Objective Function revised
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mrow>
      <msub><mi>l</mi><mi>n</mi></msub>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mo>(</mo>
    <mfrac><mn>1</mn><mi>n</mi></mfrac>
    <mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <mo>[</mo>
    <mi>a</mi>
    <mo>+</mo>
    <mi>&#955;</mi>
    <mo>*</mo>
    <mi>b</mi>
    <mo>]</mo>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Derivative
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mrow>
      <msub><mi>l</mi><mi>n</mi></msub>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mo>(</mo>
    <mfrac><mn>1</mn><mi>n</mi></mfrac>
    <mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <mo>[</mo>
    <mi>a</mi>
    <mo>'</mo>
    <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>+</mo>
    <mi>&#955;</mi>
    <mo>*</mo>
    <mi>b</mi>
    <mo>'</mo>
    <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Difference
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <msub><mi><html:b>f</html:b></mi><mi>t</mi></msub>
    <mo>=</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    <mo>-</mo>
    <msub>
      <mi><html:b>h</html:b></mi>
      <mi>t</mi>
    </msub>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Negative Distance
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <msub><mi>k</mi><mi>t</mi></msub>
    <mo>=</mo>
    <mo>-</mo>
    <msubsup><mi><html:b>f</html:b></mi><mi>t</mi><mo>T</mo></msubsup>
    <mo>*</mo>
    <msub><mi><html:b>f</html:b></mi><mi>t</mi></msub>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Derivative of the First Part
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi>a</mi>
    <mo>'</mo>
    <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mi>a</mi>
    <mo>'</mo>
    <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>m</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>m</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>k</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>k</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>f</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>f</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
First Term
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi>a</mi>
    <mo>'</mo>
    <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>m</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mn>2</mn>
    <mo>*</mo>
    <msup>
      <mi><html:b>m</html:b></mi>
      <mo>T</mo>
    </msup>
    <mo>=</mo>
    <mn>2</mn>
    <mo>*</mo>
    <msup>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
    <mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi>
    <mo>&#x2299;</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>o</html:b></mi>
    <mo>-</mo>
    <mi><html:b>r</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>T</mo>
    </msup>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Diagonal Matrices
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mrow>
      <mi><html:b>m</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>k</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mo><html:b>diag</html:b></mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mo><html:b>diag</html:b></mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mo>-</mo>
    <mrow>
      <mo><html:b>diag</html:b></mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi>
      <mo>&#x2299;</mo>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
First Three Terms
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi>a</mi>
    <mo>'</mo>
    <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>m</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>m</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>k</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mn>-2</mn>
    <mo>*</mo>
    <msup>
      <mi><html:b>m</html:b></mi>
      <mo>T</mo>
    </msup>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mo><html:b>diag</html:b></mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi>
      <mo>&#x2299;</mo>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mn>-2</mn>
    <mo>*</mo>
    <msup>
      <mrow>
        <mo>[</mo>
    <mrow>
    <mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi>
    <mo>&#x2299;</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>o</html:b></mi>
    <mo>-</mo>
    <mi><html:b>r</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    </mrow>
        <mo>&#x2299;</mo>
        <mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi>
        <mo>&#x2299;</mo>
        <mi><html:b>r</html:b></mi>
        <mo>]</mo>
      </mrow>
      <mo>T</mo>
    </msup>    
    <mo>=</mo>
    <mn>-2</mn>
    <mo>*</mo>
    <msup>
      <mrow>
        <mo>[</mo>
    <mrow>
    <mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi>
    <mo>&#x2299;</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>o</html:b></mi>
    <mo>-</mo>
    <mi><html:b>r</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    </mrow>
        <mo>&#x2299;</mo>
        <mi><html:b>r</html:b></mi>
        <mo>]</mo>
      </mrow>
      <mo>T</mo>
    </msup>    
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Vector f
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi><html:b>f</html:b></mi>
    <mo>=</mo>
    <mo>vec</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>F</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>=</mo>
    <mo>vec</mo>
    <mo>(</mo>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd><msub><mi><html:b>f</html:b></mi><mn>1</mn></msub></mtd>
        <mtd><msub><mi><html:b>f</html:b></mi><mn>2</mn></msub></mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd><msub><mi><html:b>f</html:b></mi><mi>n</mi></msub></mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    <mo>)</mo>
    <mo>=</mo>
    <msup>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup><mi><html:b>f</html:b></mi><mn>1</mn><mo>T</mo></msubsup>
        </mtd>
        <mtd>
          <msubsup><mi><html:b>f</html:b></mi><mn>2</mn><mo>T</mo></msubsup>
        </mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>
          <msubsup><mi><html:b>f</html:b></mi><mi>n</mi><mo>T</mo></msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>T</mo>
    </msup>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Fourth Term
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mrow>
      <mi><html:b>k</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>f</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mn>-2</mn>
    <mo>*</mo>
    <msub>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup><mi><html:b>f</html:b></mi><mn>1</mn><mo>T</mo></msubsup>
        </mtd>
        <mtd><msup><mn><html:b>0</html:b></mn><mo>T</mo></msup></mtd>
        <mtd><msup><mn><html:b>0</html:b></mn><mo>T</mo></msup></mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd><msup><mn><html:b>0</html:b></mn><mo>T</mo></msup></mtd>
      </mtr>      
      <mtr>
        <mtd><msup><mn><html:b>0</html:b></mn><mo>T</mo></msup></mtd>
        <mtd>
          <msubsup><mi><html:b>f</html:b></mi><mn>2</mn><mo>T</mo></msubsup>
        </mtd>
        <mtd><msup><mn><html:b>0</html:b></mn><mo>T</mo></msup></mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd><msup><mn><html:b>0</html:b></mn><mo>T</mo></msup></mtd>
      </mtr>      
      <mtr>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd><msup><mn><html:b>0</html:b></mn><mo>T</mo></msup></mtd>
        <mtd><msup><mn><html:b>0</html:b></mn><mo>T</mo></msup></mtd>
        <mtd><msup><mn><html:b>0</html:b></mn><mo>T</mo></msup></mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>
          <msubsup><mi><html:b>f</html:b></mi><mi>n</mi><mo>T</mo></msubsup>
        </mtd>
      </mtr>      
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mrow>
      <mi>n</mi>
      <mo>x</mo>
      <mo>(</mo><mi>n</mi><mo>*</mo><mi>(d+2)</mi><mo>)</mo>
    </mrow>
    </msub>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Fifth Term
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mrow>
      <mi><html:b>f</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <msub>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd>
          <msub>
            <mi><html:b>I</html:b></mi>
            <mrow><mi>d</mi><mo>+</mo><mn>2</mn></mrow>
          </msub>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msub>
            <mi><html:b>I</html:b></mi>
            <mrow><mi>d</mi><mo>+</mo><mn>2</mn></mrow>
          </msub>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>...</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msub>
            <mi><html:b>I</html:b></mi>
            <mrow><mi>d</mi><mo>+</mo><mn>2</mn></mrow>
          </msub>
        </mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mrow>
      <mo>(</mo><mi>n</mi><mo>*</mo><mi>(d+2)</mi><mo>)</mo>
      <mo>x</mo>
      <mi>(d+2)</mi>
    </mrow>
    </msub>
    <mo>=</mo>
    <msub>
      <mn><html:b>1</html:b></mn>
      <mi>n</mi>
    </msub>
    <mo>&#x2297;</mo>
    <msub>
      <mi><html:b>I</html:b></mi>
      <mrow><mi>d</mi><mo>+</mo><mn>2</mn></mrow>
    </msub>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Fourth and Fifth Terms Combined
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mrow>
      <mi><html:b>k</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>f</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>f</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mn>-2</mn>
    <mo>*</mo>
    <msub>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup>
            <mi><html:b>f</html:b></mi>
            <mn>1</mn>
            <mo>T</mo>
          </msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup>
            <mi><html:b>f</html:b></mi>
            <mn>2</mn>
            <mo>T</mo>
          </msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>...</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup>
            <mi><html:b>f</html:b></mi>
            <mi>n</mi>
            <mo>T</mo>
          </msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mrow>
      <mi>n</mi>
      <mo>x</mo>
      <mi>(d+2)</mi>
    </mrow>
    </msub>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
First Part
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi>a</mi>
    <mo>'</mo>
    <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mi>a</mi>
    <mo>'</mo>
    <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>m</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>m</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>k</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>k</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>f</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>f</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mn>4</mn>
    <mo>*</mo>
    <msup>
      <mrow>
        <mo>[</mo>
    <mrow>
    <mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi>
    <mo>&#x2299;</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>o</html:b></mi>
    <mo>-</mo>
    <mi><html:b>r</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    </mrow>
        <mo>&#x2299;</mo>
        <mi><html:b>r</html:b></mi>
        <mo>]</mo>
      </mrow>
      <mo>T</mo>
    </msup>    
    <mo>*</mo>
    <msub>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup>
            <mi><html:b>f</html:b></mi>
            <mn>1</mn>
            <mo>T</mo>
          </msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup>
            <mi><html:b>f</html:b></mi>
            <mn>2</mn>
            <mo>T</mo>
          </msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>...</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup>
            <mi><html:b>f</html:b></mi>
            <mi>n</mi>
            <mo>T</mo>
          </msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mrow>
      <mi>n</mi>
      <mo>x</mo>
      <mi>(d+2)</mi>
    </mrow>
    </msub>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Derivative of the Second Part
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi>b</mi>
    <mo>'</mo>
    <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mi>b</mi>
    <mo>'</mo>
    <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>c</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>c</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>k</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>k</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>f</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>f</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Second Part, First Term
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi>b</mi>
    <mo>'</mo>
    <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>c</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mn>2</mn>
    <mo>*</mo>
    <msup>
      <mi><html:b>c</html:b></mi>
      <mo>T</mo>
    </msup>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Temporal Smoothing Term
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mrow>
      <mi><html:b>c</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd><mn>1</mn></mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd><mn>-1</mn></mtd>
        <mtd><mn>1</mn></mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd><mn>-1</mn></mtd>
        <mtd><mn>1</mn></mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd><mn>-1</mn></mtd>
        <mtd><mn>1</mn></mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Two Terms
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mrow>
      <mi><html:b>c</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>k</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
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        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd><mn>-1</mn></mtd>
        <mtd><mn>1</mn></mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
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        <mtd><mn>1</mn></mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd><mn>-1</mn></mtd>
        <mtd><mn>1</mn></mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mo><html:b>diag</html:b></mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
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        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msub>
            <mrow><mo>-</mo><mi>r</mi></mrow><mn>1</mn>
          </msub>
        </mtd>
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        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>
          <msub>
            <mrow><mo>-</mo><mi>r</mi></mrow><mn>2</mn>
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        </mtd>
        <mtd><msub><mi>r</mi><mn>3</mn></msub></mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>
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            <mrow><mo>-</mo><mi>r</mi></mrow>
            <mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow>
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        </mtd>
        <mtd><msub><mi>r</mi><mi>n</mi></msub></mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Second Part, All Terms
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi>b</mi>
    <mo>'</mo>
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      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>c</html:b></mi>
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    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>c</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>k</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>k</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>f</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>f</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
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    <mo>*</mo>
    <msup>
      <mi><html:b>c</html:b></mi>
      <mo>T</mo>
    </msup>
    <mo>*</mo>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
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        <mtd>0</mtd>
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        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
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        <mtd>0</mtd>
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        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
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      <mtr>
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        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>
          <msub>
            <mrow><mo>-</mo><mi>r</mi></mrow>
            <mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow>
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        </mtd>
        <mtd><msub><mi>r</mi><mi>n</mi></msub></mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    <mo>*</mo>
    <mn>-2</mn>
    <mo>*</mo>
    <msub>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup>
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            <mn>1</mn>
            <mo>T</mo>
          </msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup>
            <mi><html:b>f</html:b></mi>
            <mn>2</mn>
            <mo>T</mo>
          </msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>...</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup>
            <mi><html:b>f</html:b></mi>
            <mi>n</mi>
            <mo>T</mo>
          </msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mrow>
      <mi>n</mi>
      <mo>x</mo>
      <mi>(d+2)</mi>
    </mrow>
    </msub>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Second Part
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi>b</mi>
    <mo>'</mo>
    <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>c</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>c</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>k</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>k</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>f</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>f</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mn>-4</mn>
    <mo>*</mo>
    <msup>
      <mi><html:b>c</html:b></mi>
      <mo>T</mo>
    </msup>
    <mo>*</mo>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd><msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub></mtd>
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        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
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        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>
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            <mrow><mo>-</mo><mi>r</mi></mrow><mn>2</mn>
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        </mtd>
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        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>
          <msub>
            <mrow><mo>-</mo><mi>r</mi></mrow>
            <mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow>
          </msub>
        </mtd>
        <mtd><msub><mi>r</mi><mi>n</mi></msub></mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    <mo>*</mo>
    <msub>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup>
            <mi><html:b>f</html:b></mi>
            <mn>1</mn>
            <mo>T</mo>
          </msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup>
            <mi><html:b>f</html:b></mi>
            <mn>2</mn>
            <mo>T</mo>
          </msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>...</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup>
            <mi><html:b>f</html:b></mi>
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            <mo>T</mo>
          </msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mrow>
      <mi>n</mi>
      <mo>x</mo>
      <mi>(d+2)</mi>
    </mrow>
    </msub>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Both Parts
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mrow>
      <msub><mi>l</mi><mi>n</mi></msub>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mfrac>
      <mn>4</mn>
      <mi>n</mi>
    </mfrac>
    <mo>*</mo>
    <msup>
      <mrow>
        <mo>[</mo>
    <mrow>
    <mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi>
    <mo>&#x2299;</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>o</html:b></mi>
    <mo>-</mo>
    <mi><html:b>r</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    </mrow>
        <mo>&#x2299;</mo>
        <mi><html:b>r</html:b></mi>
        <mo>]</mo>
      </mrow>
      <mo>T</mo>
    </msup>    
    <mo>*</mo>
    <msub>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup>
            <mi><html:b>f</html:b></mi>
            <mn>1</mn>
            <mo>T</mo>
          </msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup>
            <mi><html:b>f</html:b></mi>
            <mn>2</mn>
            <mo>T</mo>
          </msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>...</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
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          <msubsup>
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            <mo>T</mo>
          </msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mrow>
      <mi>n</mi>
      <mo>x</mo>
      <mi>(d+2)</mi>
    </mrow>
    </msub>
    <mo>-</mo>
    <mfrac>
      <mrow>
        <mn>4</mn>
        <mo>*</mo>
        <mi>&#955;</mi>
      </mrow>
      <mi>n</mi>
    </mfrac>
    <mo>*</mo>
    <msup>
      <mi><html:b>c</html:b></mi>
      <mo>T</mo>
    </msup>
    <mo>*</mo>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd><msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub></mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msub>
            <mrow><mo>-</mo><mi>r</mi></mrow><mn>1</mn>
          </msub>
        </mtd>
        <mtd><msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub></mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>
          <msub>
            <mrow><mo>-</mo><mi>r</mi></mrow><mn>2</mn>
          </msub>
        </mtd>
        <mtd><msub><mi>r</mi><mn>3</mn></msub></mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>
          <msub>
            <mrow><mo>-</mo><mi>r</mi></mrow>
            <mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow>
          </msub>
        </mtd>
        <mtd><msub><mi>r</mi><mi>n</mi></msub></mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    <mo>*</mo>
    <msub>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup>
            <mi><html:b>f</html:b></mi>
            <mn>1</mn>
            <mo>T</mo>
          </msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup>
            <mi><html:b>f</html:b></mi>
            <mn>2</mn>
            <mo>T</mo>
          </msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>...</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup>
            <mi><html:b>f</html:b></mi>
            <mi>n</mi>
            <mo>T</mo>
          </msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mrow>
      <mi>n</mi>
      <mo>x</mo>
      <mi>(d+2)</mi>
    </mrow>
    </msub>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Both Parts Again
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mrow>
      <msub><mi>l</mi><mi>n</mi></msub>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mfrac>
      <mn>4</mn>
      <mi>n</mi>
    </mfrac>
    <mo>*</mo>
    <mo>[</mo>
    <msup>
      <mrow>
        <mo>[</mo>
    <mrow>
    <mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi>
    <mo>&#x2299;</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>o</html:b></mi>
    <mo>-</mo>
    <mi><html:b>r</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    </mrow>
        <mo>&#x2299;</mo>
        <mi><html:b>r</html:b></mi>
        <mo>]</mo>
      </mrow>
      <mo>T</mo>
    </msup>    
    <mo>-</mo>
    <mi>&#955;</mi>
    <mo>*</mo>
    <msup>
      <mi><html:b>c</html:b></mi>
      <mo>T</mo>
    </msup>
    <mo>*</mo>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd><msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub></mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msub>
            <mrow><mo>-</mo><mi>r</mi></mrow><mn>1</mn>
          </msub>
        </mtd>
        <mtd><msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub></mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>
          <msub>
            <mrow><mo>-</mo><mi>r</mi></mrow><mn>2</mn>
          </msub>
        </mtd>
        <mtd><msub><mi>r</mi><mn>3</mn></msub></mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>
          <msub>
            <mrow><mo>-</mo><mi>r</mi></mrow>
            <mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow>
          </msub>
        </mtd>
        <mtd><msub><mi>r</mi><mi>n</mi></msub></mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    <mo>]</mo>
    <mo>*</mo>
    <msub>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup>
            <mi><html:b>f</html:b></mi>
            <mn>1</mn>
            <mo>T</mo>
          </msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup>
            <mi><html:b>f</html:b></mi>
            <mn>2</mn>
            <mo>T</mo>
          </msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>...</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msubsup>
            <mi><html:b>f</html:b></mi>
            <mi>n</mi>
            <mo>T</mo>
          </msubsup>
        </mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mrow>
      <mi>n</mi>
      <mo>x</mo>
      <mi>(d+2)</mi>
    </mrow>
    </msub>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Gradient is the Transpose
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mrow>
      <mo>&#x2207;</mo>
      <msub><mi>l</mi><mi>n</mi></msub>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mfrac>
      <mn>4</mn>
      <mi>n</mi>
    </mfrac>
    <mo>*</mo>
    <msub>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd>
          <mi><html:b>w</html:b></mi>
          <mo>-</mo>
          <msub>
            <mi><html:b>h</html:b></mi>
            <mn>1</mn>
          </msub>
        </mtd>
        <mtd>
          <mi><html:b>w</html:b></mi>
          <mo>-</mo>
          <msub>
            <mi><html:b>h</html:b></mi>
            <mn>2</mn>
          </msub>
        </mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>
          <mi><html:b>w</html:b></mi>
          <mo>-</mo>
          <msub>
            <mi><html:b>h</html:b></mi>
            <mi>n</mi>
          </msub>
        </mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mrow>
      <mi>(d+2)</mi>
      <mo>x</mo>
      <mi>n</mi>
    </mrow>
    </msub>
  </mrow>
  <html:b/>
  <mrow>
    <mo>*</mo>
    <mo>[</mo>
      <mrow>
        <mo>[</mo>
        <mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi>
        <mo>&#x2299;</mo>
        <mo>(</mo>
        <mi><html:b>o</html:b></mi>
        <mo>-</mo>
        <mi><html:b>r</html:b></mi>
        <mo>)</mo>
        <mo>&#x2299;</mo>
        <mi><html:b>r</html:b></mi>
        <mo>]</mo>
      </mrow>
    <mo>-</mo>
    <mi>&#955;</mi>
    <mo>*</mo>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd>
          <msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub>
          <mo>*</mo>
          <mo>(</mo>
          <mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mn>0</mn></msub>
          <mo>+</mo>
          <mn>2</mn><mo>*</mo><msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub>
          <mo>+</mo>
          <mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub>
          <mo>)</mo>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub>
          <mo>*</mo>
          <mo>(</mo>
          <mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub>
          <mo>+</mo>
          <mn>2</mn><mo>*</mo><msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub>
          <mo>+</mo>
          <mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mn>3</mn></msub>
          <mo>)</mo>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>...</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msub>
            <mi>r</mi><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow>
          </msub>
          <mo>*</mo>
          <mo>(</mo>
          <mo>-</mo>
          <msub><mi>r</mi><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>2</mn></mrow></msub>
          <mo>+</mo>
          <mn>2</mn><mo>*</mo>
          <msub><mi>r</mi><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msub>
          <mo>+</mo>
          <mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mi>n</mi></msub>
          <mo>)</mo>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msub><mi>r</mi><mi>n</mi></msub>
          <mo>*</mo>
          <mo>(</mo>
          <msub><mi>r</mi><mi>n</mi></msub>
          <mo>-</mo>
          <msub><mi>r</mi><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msub>
          <mo>)</mo>
        </mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
    <mo>]</mo>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Weight Update Rule
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    (t<mo>+</mo>1)
    <mo>=</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>(t)
    <mo>-</mo>
    <mi>&#x03b7;</mi>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mo>&#x2207;</mo>
      <msub><mi>l</mi><mi>n</mi></msub>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

</ol>

<h2>
Problem 4
</h2>

<p align="justify">
Yes.  "If f is twice-differentiable at every [vector x which is an element
of] D then f is twice-differentiable on D and is a twice-differentiable
function" [Marlow p198].  For any input in the domain, the second derivative
of the objective function exists.
</p>

<h2>
Problem 5
</h2>

<ol>

<li>
Newton-Raphson Descent
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    (t<mo>+</mo>1)
    <mo>=</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>(t)
    <mo>-</mo>
    <mn>&#x03b7;</mn>
    <mo>*</mo>
    <msup>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <msup>
      <mo>&#x2207;</mo>
      <mn>2</mn>
    </msup>
    <msub>
      <mi>l</mi>
      <mi>n</mi>
    </msub>
    <mfenced>
      <mrow>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mrow>
    </mfenced>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mn>-1</mn>
    </msup>
    <mo>*</mo>
      <mrow>
      <mo>&#x2207;</mo>
      <msub>
        <mi>l</mi>
        <mi>n</mi>
      </msub>
      <mfenced>
        <mrow>
          <mi><html:b>w</html:b></mi>
        </mrow>
      </mfenced>
      </mrow>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Hessian
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <msup>
      <mo>&#x2207;</mo>
      <mn>2</mn>
    </msup>
    <msub>
      <mi>l</mi>
      <mi>n</mi>
    </msub>
    <mrow>
      <mfenced>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mfenced>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mfrac>
      <mrow>
        <mo>&#x2202;</mo>
        <mo>&#x2207;</mo>
        <msub>
          <mi>l</mi>
          <mi>n</mi>
        </msub>
        <mrow>
          <mfenced>
            <mi><html:b>w</html:b></mi>
          </mfenced>
        </mrow>
      </mrow>
      <mrow>
        <mo>&#x2202;</mo>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mrow>
    </mfrac>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Identity from Marlow p216
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mo>(</mo>
    <msub>
      <mi><html:b>F</html:b></mi>
      <mrow>
        <mo>(</mo><mi>d</mi><mo>+</mo><mn>2</mn><mo>)</mo>
        <mo>x</mo><mi>n</mi>
      </mrow>
    </msub>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>z</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>'</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>=</mo>
    <mi><html:b>F</html:b></mi>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>z</html:b></mi>
    <mo>'</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>+</mo>
    <mo>(</mo>
    <msub>
      <mi><html:b>I</html:b></mi>
      <mrow><mi>d</mi><mo>+</mo><mn>2</mn></mrow>
    </msub>
    <mo>&#x2297;</mo>
    <msup>
      <mi><html:b>z</html:b></mi>
      <mo>T</mo>
    </msup>
    <mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>F</html:b></mi>
    <mo>'</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Define z
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi><html:b>z</html:b></mi>
    <mo>=</mo>
	  <mrow>
	    <mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi>
	    <mo>&#x2299;</mo>
	    <mo>(</mo>
	    <mi><html:b>o</html:b></mi>
	    <mo>-</mo>
	    <mi><html:b>r</html:b></mi>
	    <mo>)</mo>
	    <mo>&#x2299;</mo>
	    <mi><html:b>r</html:b></mi>
	  </mrow>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Derivative of z with Respect to r
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mrow>
      <mi><html:b>z</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mo><html:b>diag</html:b></mo>
    <mo>(</mo>
	  <mrow>
	    <mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi>
	    <mo>&#x2299;</mo>
	    <mo>(</mo>
	    <mi><html:b>o</html:b></mi>
	    <mo>-</mo>
	    <mn>2</mn>
	    <mo>*</mo>
	    <mi><html:b>r</html:b></mi>
	    <mo>)</mo>
	  </mrow>
    <mo>)</mo>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Derivative of z with Respect to w
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mrow>
      <mi><html:b>z</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>z</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>k</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>k</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>f</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>*</mo>
    <mrow>
      <mi><html:b>f</html:b></mi>
      <mo>'</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi><html:b>w</html:b></mi>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mo><html:b>diag</html:b></mo>
    <mo>(</mo>
	  <mrow>
	    <mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi>
	    <mo>&#x2299;</mo>
	    <mo>(</mo>
	    <mi><html:b>o</html:b></mi>
	    <mo>-</mo>
	    <mn>2</mn>
	    <mo>*</mo>
	    <mi><html:b>r</html:b></mi>
	    <mo>)</mo>
	  </mrow>
    <mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <mo><html:b>diag</html:b></mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>r</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <mn>-2</mn>
    <mo>*</mo>
    <msup>
      <mi><html:b>F</html:b></mi>
      <mn>T</mn>
    </msup>
    <mo>=</mo>
    <mn>-2</mn>
    <mo>*</mo>
    <mo><html:b>diag</html:b></mo>
    <mo>(</mo>
	  <mrow>
	    <mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi>
	    <mo>&#x2299;</mo>
	    <mo>(</mo>
	    <mi><html:b>o</html:b></mi>
	    <mo>-</mo>
	    <mn>2</mn>
	    <mo>*</mo>
	    <mi><html:b>r</html:b></mi>
	    <mo>)</mo>
	    <mo>&#x2299;</mo>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
	  </mrow>
    <mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <msup>
      <mi><html:b>F</html:b></mi>
      <mn>T</mn>
    </msup>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Identity from Marlow p211
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi><html:b>F</html:b></mi>
    <mo>'</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>=</mo>
    <munderover>
      <mo form="prefix" movablelimits="false">&#931;</mo>
      <mrow>
        <mi>t</mi>
        <mo>=</mo>
        <mn>1</mn>
      </mrow>
      <mrow>
        <mi>n</mi>
      </mrow>
    </munderover>
    <mrow>
    <mo>(</mo>
    <msub>
      <mi><html:b>f</html:b></mi>
      <mi>t</mi>
    </msub>
    <mo>'</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>&#x2297;</mo>
    <msub>
      <mi><html:b>e</html:b></mi>
      <mi>t</mi>
    </msub>
    <mo>)</mo>
    </mrow>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Derivative of f at time t
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <msub>
      <mi><html:b>f</html:b></mi>
      <mi>t</mi>
    </msub>
    <mo>'</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>=</mo>
    <msub>
      <mi><html:b>I</html:b></mi>
      <mrow><mi>d</mi><mo>+</mo><mn>2</mn></mrow>
    </msub>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Derivative of F
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mrow>
    <mi><html:b>F</html:b></mi>
    <mo>'</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <msub>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <msub>
      <mi><html:b>I</html:b></mi>
      <mrow><mi>d</mi><mo>+</mo><mn>2</mn></mrow>
    </msub>
    <mo>&#x2297;</mo>
    <msub>
      <mn><html:b>1</html:b></mn>
      <mn>n</mn>
    </msub>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mrow>
      <mo>[</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi>d</mi>
      <mo>+</mo>
      <mn>2</mn>
      <mo>)</mo>
      <mo>*</mo>
      <mi>n</mi>
      <mo>]</mo>
      <mo>x</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi>d</mi>
      <mo>+</mo>
      <mn>2</mn>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    </msub>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Combining Terms
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mo>(</mo>
    <msub>
      <mi><html:b>I</html:b></mi>
      <mrow><mi>d</mi><mo>+</mo><mn>2</mn></mrow>
    </msub>
    <mo>&#x2297;</mo>
    <msup>
      <mi><html:b>z</html:b></mi>
      <mo>T</mo>
    </msup>
    <mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>F</html:b></mi>
    <mo>'</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>=</mo>
    <mo>(</mo>
    <msub>
      <mi><html:b>I</html:b></mi>
      <mrow><mi>d</mi><mo>+</mo><mn>2</mn></mrow>
    </msub>
    <mo>&#x2297;</mo>
    <msup>
      <mi><html:b>z</html:b></mi>
      <mo>T</mo>
    </msup>
    <mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <msub>
    <mrow>
    <mo>[</mo>
    <msub>
      <mi><html:b>I</html:b></mi>
      <mrow><mi>d</mi><mo>+</mo><mn>2</mn></mrow>
    </msub>
    <mo>&#x2297;</mo>
    <msub>
      <mn><html:b>1</html:b></mn>
      <mn>n</mn>
    </msub>
    <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mrow>
      <mo>[</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi>d</mi>
      <mo>+</mo>
      <mn>2</mn>
      <mo>)</mo>
      <mo>*</mo>
      <mi>n</mi>
      <mo>]</mo>
      <mo>x</mo>
      <mo>(</mo>
      <mi>d</mi>
      <mo>+</mo>
      <mn>2</mn>
      <mo>)</mo>
    </mrow>
    </msub>
    <mo>=</mo>
    <mo>(</mo>
    <munderover>
      <mo form="prefix" movablelimits="false">&#931;</mo>
      <mrow>
        <mi>t</mi>
        <mo>=</mo>
        <mn>1</mn>
      </mrow>
      <mrow>
        <mi>n</mi>
      </mrow>
    </munderover>
    <msub>
      <mi>z</mi>
      <mi>t</mi>
    </msub>
    <mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <msub>
      <mi><html:b>I</html:b></mi>
      <mrow>
        <mi>d</mi>
        <mo>+</mo>
        <mn>2</mn>
      </mrow>
    </msub>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
First Part
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mo>(</mo>
    <msub>
      <mi><html:b>F</html:b></mi>
      <mrow>
        <mo>(</mo><mi>d</mi><mo>+</mo><mn>2</mn><mo>)</mo>
        <mo>x</mo><mi>n</mi>
      </mrow>
    </msub>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>z</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>'</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>=</mo>
    <mn>-2</mn>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>F</html:b></mi>
    <mo>*</mo>
    <mo><html:b>diag</html:b></mo>
    <mo>(</mo>
	  <mrow>
	    <mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi>
	    <mo>&#x2299;</mo>
	    <mo>(</mo>
	    <mi><html:b>o</html:b></mi>
	    <mo>-</mo>
	    <mn>2</mn>
	    <mo>*</mo>
	    <mi><html:b>r</html:b></mi>
	    <mo>)</mo>
	    <mo>&#x2299;</mo>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
	  </mrow>
    <mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <msup>
      <mi><html:b>F</html:b></mi>
      <mn>T</mn>
    </msup>
    <mo>+</mo>
    <mo>(</mo>
    <munderover>
      <mo form="prefix" movablelimits="false">&#931;</mo>
      <mrow>
        <mi>t</mi>
        <mo>=</mo>
        <mn>1</mn>
      </mrow>
      <mrow>
        <mi>n</mi>
      </mrow>
    </munderover>
    <mo>[</mo>
    <msub>
	    <mi>&#x03bc;</mi>
      <mi>t</mi>
    </msub>
    <mo>*</mo>
    <mo>(</mo>
    <msub>
      <mi>o</mi>
      <mi>t</mi>
    </msub>
    <mo>-</mo>
    <msub>
      <mi>r</mi>
      <mi>t</mi>
    </msub>
    <mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <msub>
      <mi>r</mi>
      <mi>t</mi>
    </msub>
    <mo>]</mo>
    <mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <msub>
      <mi><html:b>I</html:b></mi>
      <mrow>
        <mi>d</mi>
        <mo>+</mo>
        <mn>2</mn>
      </mrow>
    </msub>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>
    
<li>
Define p
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi><html:b>p</html:b></mi>
    <mo>=</mo>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd>
          <msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub>
          <mo>*</mo>
          <mo>(</mo>
          <mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mn>0</mn></msub>
          <mo>+</mo>
          <mn>2</mn><mo>*</mo><msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub>
          <mo>+</mo>
          <mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub>
          <mo>)</mo>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub>
          <mo>*</mo>
          <mo>(</mo>
          <mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub>
          <mo>+</mo>
          <mn>2</mn><mo>*</mo><msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub>
          <mo>+</mo>
          <mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mn>3</mn></msub>
          <mo>)</mo>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>...</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msub>
            <mi>r</mi><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow>
          </msub>
          <mo>*</mo>
          <mo>(</mo>
          <mo>-</mo>
          <msub><mi>r</mi><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>2</mn></mrow></msub>
          <mo>+</mo>
          <mn>2</mn><mo>*</mo>
          <msub><mi>r</mi><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msub>
          <mo>+</mo>
          <mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mi>n</mi></msub>
          <mo>)</mo>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <msub><mi>r</mi><mi>n</mi></msub>
          <mo>*</mo>
          <mo>(</mo>
          <msub><mi>r</mi><mi>n</mi></msub>
          <mo>-</mo>
          <msub><mi>r</mi><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msub>
          <mo>)</mo>
        </mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Derivative of p with respect to r
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mrow>
    <mi><html:b>p</html:b></mi>
    <mo>'</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>r</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mo>[</mo>
    <mtable>
      <mtr>
        <mtd>
          <mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mn>0</mn></msub>
          <mo>+</mo>
          <mn>4</mn><mo>*</mo><msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub>
          <mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub>
        </mtd>
        <mtd>
          <mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub>
        </mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>
          <mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub>
        </mtd>
        <mtd>
          <mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub>
          <mo>+</mo>
          <mn>4</mn><mo>*</mo><msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub>
          <mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mn>3</mn></msub>
        </mtd>
        <mtd>
          <mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub>
        </mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
      </mtr>
<!--      
      <mtr>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>
          <mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mn>3</mn></msub>
        </mtd>
        <mtd>
          <mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mn>2</mn></msub>
          <mo>+</mo>
          <mn>4</mn><mo>*</mo><msub><mi>r</mi><mn>3</mn></msub>
          <mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mn>4</mn></msub>
        </mtd>
        <mtd>
          <mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mn>3</mn></msub>
        </mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
      </mtr>
-->      
      <mtr>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>...</mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>
          <mo>-</mo>
          <msub>
            <mi>r</mi>
            <mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow>
          </msub>
        </mtd>
        <mtd>
          <mo>-</mo>
          <msub>
            <mi>r</mi>
            <mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>2</mn></mrow>
          </msub>
          <mo>+</mo>
          <mn>4</mn><mo>*</mo>
          <msub>
            <mi>r</mi>
            <mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow>
          </msub>
          <mo>-</mo>
          <msub>
            <mi>r</mi>
            <mrow><mi>n</mi></mrow>
          </msub>
        </mtd>
        <mtd>
          <mo>-</mo>
          <msub>
            <mi>r</mi>
            <mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow>
          </msub>
        </mtd>
      </mtr>
      <mtr>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>...</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>0</mtd>
        <mtd>
          <mo>-</mo>
          <msub>
            <mi>r</mi>
            <mi>n</mi>
          </msub>
        </mtd>
        <mtd>
          <mo>-</mo>
          <msub>
            <mi>r</mi>
            <mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow>
          </msub>
          <mo>+</mo>
          <mn>2</mn><mo>*</mo>
          <msub>
            <mi>r</mi>
            <mi>n</mi>
          </msub>
        </mtd>
      </mtr>
    </mtable>
    <mo>]</mo>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Derivative of F times p
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mo>(</mo>
    <msub>
      <mi><html:b>F</html:b></mi>
      <mrow>
        <mo>(</mo><mi>d</mi><mo>+</mo><mn>2</mn><mo>)</mo>
        <mo>x</mo><mi>n</mi>
      </mrow>
    </msub>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>p</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>'</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>=</mo>
    <mi><html:b>F</html:b></mi>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>p</html:b></mi>
    <mo>'</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>+</mo>
    <mo>(</mo>
    <msub>
      <mi><html:b>I</html:b></mi>
      <mrow><mi>d</mi><mo>+</mo><mn>2</mn></mrow>
    </msub>
    <mo>&#x2297;</mo>
    <msup>
      <mi><html:b>p</html:b></mi>
      <mo>T</mo>
    </msup>
    <mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>F</html:b></mi>
    <mo>'</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Second Part
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mo>(</mo>
    <msub>
      <mi><html:b>F</html:b></mi>
      <mrow>
        <mo>(</mo><mi>d</mi><mo>+</mo><mn>2</mn><mo>)</mo>
        <mo>x</mo><mi>n</mi>
      </mrow>
    </msub>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>p</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>'</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>=</mo>
    <mn>-2</mn>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>F</html:b></mi>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>p</html:b></mi>
    <mo>'</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>r</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <mo><html:b>diag</html:b></mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>r</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <msup>
      <mi><html:b>F</html:b></mi>
      <mn>T</mn>
    </msup>
    <mo>+</mo>
    <mo>(</mo>
    <munderover>
      <mo form="prefix" movablelimits="false">&#931;</mo>
      <mrow>
        <mi>t</mi>
        <mo>=</mo>
        <mn>1</mn>
      </mrow>
      <mrow>
        <mi>n</mi>
      </mrow>
    </munderover>
    <msub>
      <mi>p</mi>
      <mi>t</mi>
    </msub>
    <mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <msub>
      <mi><html:b>I</html:b></mi>
      <mrow>
        <mi>d</mi>
        <mo>+</mo>
        <mn>2</mn>
      </mrow>
    </msub>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

<li>
Hessian from Both Parts
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <msup>
      <mo>&#x2207;</mo>
      <mn>2</mn>
    </msup>
    <msub>
      <mi>l</mi>
      <mi>n</mi>
    </msub>
    <mrow>
      <mfenced>
        <mi><html:b>w</html:b></mi>
      </mfenced>
    </mrow>
    <mo>=</mo>
    <mfrac><mn>4</mn><mi>n</mi></mfrac>
    <mo>*</mo>
    <mo>(</mo>

    <mo>[</mo>
    <mn>-2</mn>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>F</html:b></mi>
    <mo>*</mo>
    <mo><html:b>diag</html:b></mo>
    <mo>(</mo>
	  <mrow>
	    <mi><html:b>&#x03bc;</html:b></mi>
	    <mo>&#x2299;</mo>
	    <mo>(</mo>
	    <mi><html:b>o</html:b></mi>
	    <mo>-</mo>
	    <mn>2</mn>
	    <mo>*</mo>
	    <mi><html:b>r</html:b></mi>
	    <mo>)</mo>
	    <mo>&#x2299;</mo>
      <mi><html:b>r</html:b></mi>
	  </mrow>
    <mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <msup>
      <mi><html:b>F</html:b></mi>
      <mn>T</mn>
    </msup>
    <mo>+</mo>
    <mo>(</mo>
    <munderover>
      <mo form="prefix" movablelimits="false">&#931;</mo>
      <mrow>
        <mi>t</mi>
        <mo>=</mo>
        <mn>1</mn>
      </mrow>
      <mrow>
        <mi>n</mi>
      </mrow>
    </munderover>
    <mo>[</mo>
    <msub>
	    <mi>&#x03bc;</mi>
      <mi>t</mi>
    </msub>
    <mo>*</mo>
    <mo>(</mo>
    <msub>
      <mi>o</mi>
      <mi>t</mi>
    </msub>
    <mo>-</mo>
    <msub>
      <mi>r</mi>
      <mi>t</mi>
    </msub>
    <mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <msub>
      <mi>r</mi>
      <mi>t</mi>
    </msub>
    <mo>]</mo>
    <mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <msub>
      <mi><html:b>I</html:b></mi>
      <mrow>
        <mi>d</mi>
        <mo>+</mo>
        <mn>2</mn>
      </mrow>
    </msub>
    <mo>]</mo>
  </mrow>
  <html:br />
  <mrow>

    <mo>-</mo>
    <mi>&#955;</mi>
    <mo>*</mo>
    
    <mo>[</mo>
    <mn>-2</mn>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>F</html:b></mi>
    <mo>*</mo>
    <mi><html:b>p</html:b></mi>
    <mo>'</mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>r</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <mo><html:b>diag</html:b></mo>
    <mo>(</mo>
    <mi><html:b>r</html:b></mi>
    <mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <msup>
      <mi><html:b>F</html:b></mi>
      <mn>T</mn>
    </msup>
    <mo>+</mo>
    <mo>(</mo>
    <munderover>
      <mo form="prefix" movablelimits="false">&#931;</mo>
      <mrow>
        <mi>t</mi>
        <mo>=</mo>
        <mn>1</mn>
      </mrow>
      <mrow>
        <mi>n</mi>
      </mrow>
    </munderover>
    <msub>
      <mi>p</mi>
      <mi>t</mi>
    </msub>
    <mo>)</mo>
    <mo>*</mo>
    <msub>
      <mi><html:b>I</html:b></mi>
      <mrow>
        <mi>d</mi>
        <mo>+</mo>
        <mn>2</mn>
      </mrow>
    </msub>
    <mo>]</mo>
    <mo>)</mo>
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

</ol>

<h2>
Problem 6
</h2>

<ol>

<li>
Gradient Descent Weight Update Rule
<p>
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
  <mrow>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>
    (t<mo>+</mo>1)
    <mo>=</mo>
    <mi><html:b>w</html:b></mi>(t)
    <mo>-</mo>
    <mi>&#x03b7;</mi>
    <mo>*</mo>
    <mo>&#x2207;</mo>Q(<mi><html:b>w</html:b></mi>)
  </mrow>
</math>
</p>
</li>

</ol>

<h2>
References
</h2>

<ol>

<li>
Golden, Richard M.,
<i>Mathematical Methods for Neural Network Analysis and Design</i>,
MIT Press, 1996.
</li>

<li>
Haykin, Simon,
<i>Neural Networks:  A Comprehensive Foundation</i>,
2nd Ed., Prentice Hall, 1999.
</li>

<li>
Marlow, W. H.,
<i>Mathematics for Operations Research</i>,
Dover Publications, 1978.
</li>

</ol>

</body>
</html>