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我的机器学习微积分篇观点函数从极限到导数导数的应用偏导数从方向导数到梯度

观点 与机器学习相关的微积分的核心问题是极值问题 核心技能是偏导数和梯度 函数 定义如下: 对数集A施加一个对应的映射f,记做:f(A)得到数集B,记为函数:B=f(A) 这是我们中学学的最多的...,常用的函数有: ?...image.png 函数极限 与数列不同的是函数可以取在某个点的极限,即左极限和右极限(一元函数), 假如再高元函数在某个点的极限为面,空间、、、后面常见的三元函数的在某一点的方向导数(导数即为极限...image.png 导数的应用 1 通过函数的导数的值,可以判断出函数的单调性、驻点以及极值点: 若导数大于0,则单调递增;若导数小于0,则单调递减;导数等于零d 的点为函数驻点...image.png 偏导数 一元函数为导数,多元为偏导数,把其他变量当做常量求导 ? image.png 高阶偏导 ?

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    关于导数、偏导数的理解

    导数是人工智能、神经网络的基础,正向传播、反向传播无不依赖于导数,导数也是高数的基础,本文算是一个半学习半理解加非科班的学习过程吧 导数(Derivative),也叫导函数值。...当函数y=f(x)的自变量x在一点x0上产生一个增量Δx时,函数输出值的增量Δy与自变量增量Δx的比值在Δx趋于0时的极限a如果存在,a即为在x0处的导数,记作f'(x0)或df(x0)/dx。...导数是变化率、是切线的斜率、是速度、是加速度 导数的本质是通过极限的概念对函数进行局部的线性逼近,从这个意义上讲是瞬时速度。...导数的性质: 加法性质:{f(x)+g(x)}'=f'(x)+g'(x) 常量性质:{Cf(x)}'=Cf'(x) 除法性质:{1/f(x)}'=f'(x)/{f(x)}^2 当函数f(x)在x=a处取得最小值时...x)=e^x,求x=0的近似公式 e^(x+Δx)=e^x+e^x*Δx x=0,将Δx=x e^x=1+x 导数是线性变换 多变量函数的近似值 f(x+Δx,y+Δy)≈f(x,y)+∂f(x,y)/

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    高等数学——导数的定义和常见导数

    所以今天的文章就一起来温习一下导数的相关知识,捡一捡之前忘记的内容。 函数切线 关于导数,最经典的解释可能就是切线模型了。...如果在时的极限存在,称为函数在点处可导。它的导数写成 也可以记成,或者。 如果函数在开区间内可导,说明对于任意,都存在一个确定的导数值。...所以我们就得到了一个新的函数,这个函数称为是原函数的导函数,记作。 不可导的情况 介绍完了常见函数的导函数之后,我们来看下导数不存在的情况。 导数的本质是极限,根据极限的定义,如果。...这一点其实很难证明,我们可以来证明它的逆否命题:可导的函数一定连续。 根据导数的定义,一个点的导数存在的定义就是在时存在。...常见函数的导数 我们再来看一下常见函数的导函数,其实我们了解了导数的定义之后,我们完全可以根据导函数的定义自己推算。但说实话,这些推算意思不大,所以我们直接跳过推算的部分,直接来看结论。

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    每个人都必须掌握的导数-函数快捷求导

    引言 导数(Derivative)是微积分中的重要基础概念。...导数在生活中的应用非常的广泛,求各种瞬时值(如瞬时速度...)都需要用到导数,如何得到导数,当然是要进行求导,简单函数的求导非常容易,但是对于某些稍微复杂的函数,用定义法进行求导就相对麻烦了,这时就需要用到导数公式已经求导法则以简化其运算...导数公式(适用于基本初等函数) 原函数 导数值 其他注释 f(x)=c f'(x)=0 c 为常数 f(x)=xα f'(x)=αxα-1 α∈Q* f(x)=sin x f'(x)=cos x 无 f...) 原函数 导数值 其他注释 f(x)±g(x) [f(x)±g(x)]'=f'(x)±g'(x) 无 f(x)g(x) [f(x)g(x)]'=f'(x)g(x)+f(x)g'(x) 无 f(x)/g...(x) [f(x)/g(x)]'=[f'(x)g(x)-f(x)g'(x)]/[g(x)]2 g(x)≠0 af(x) [af(x)]'=af'(x) 无 复合函数 复合函数的求导公式:y=f(u),

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    YashanDB 函数指南|ATAN2:计算反正切值的实用工具

    在数据库中处理数学计算时,尤其是涉及向量角度、极坐标转换、GIS 数据时,ATAN2() 是一个非常实用的函数。...YashanDB 原生支持 ATAN2(expr1. expr2),用于返回两个数值的反正切值,结果以弧度表示。...一、函数功能ATAN2(expr1. expr2) 返回 expr1 / expr2 的反正切值,即:atan(expr1 / expr2),但其返回结果是根据 expr1 和 expr2 的符号判断象限...三、参数要求若任一参数为 NULL,则函数返回 NULL;若参数为不支持的类型或不能成功转换为数值,则返回 Invalid number 错误。...避免异常传播,例如:SELECT ATAN2(NVL(y, 0), NVL(x, 1)) FROM ...七、小结ATAN2 是比 ATAN 更强大的角度计算函数,能自动判断象限;适用于空间分析、导航系统

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    以单变量函数为例进行导数定义的验证与计算

    导数的定义与理解在微积分中,导数描述的是函数在某一点处的瞬时变化率。...其核心定义是一个极限过程:对于单变量函数 ( f(x) ),在点 ( x = a ) 处的导数定义为:这个定义强调两个关键点:逼近思想:通过自变量微小变化(h->0)观察函数值变化变化率计算:函数值变化量除以自变量变化量本文将以函数..., sy.pi)print(f'原函数将 x 替换成具体的值 pi 得到的常量值:{expr_pi}')# delta 在 pi 处减去原导数函数再比上 h,此时值为原函数在 pi 处的导数值ret_limit...显示/保存 ====================plt.tight_layout()plt.show()更多函数的导数函数x = sy.symbols('x')# 函数的常数倍expr_1 = 7...(expr_5)} 的导数函数为: {sy.diff(expr_5 , x)}, latex: {sy.latex(sy.diff(expr_5 , x))}')# 通过链式求导法则求复合函数的导数expr

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    中值定理及导数的应用

    费马引理的应用 证某函数一阶导存在“零点”,已知不等式(内部找极值) 2....求极限 综合题 证明 不等式 等式 既能罗尔,又能拉格朗日,拉格朗日更简单 “双介值”问题 证明函数恒等式 核心 f() - f() 构造同一个函数在不同点的函数值之差 拉格朗日中值定理的推论 推论...泰勒定理(泰勒公式) 定理1 (佩亚诺余项的$n$阶泰勒公式) 设 f(x) 在 x_{0} 处有 n 阶导数,则存在 x_{0} 的一个领域,对于该邻域内的任一 x ,都有 f(x) = f(x_{0...定理2(拉格朗日余项的$n$阶泰勒公式) 设 f(x) 在包含 x_{0} 的区间 (a, b) 内有直到 n+1 阶的导数,则对 \forall x \in (a, b) , 有 f(x) = f(x...计算(佩亚诺余项)求极限求f^{(n)}(0) 证明(拉格朗日余项) 等式 不等式 与高阶导数有关的证明题 Taylor什么时候用?

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    隐藏单元与激活函数

    不可微的隐藏单元通常是在少数点上不可微。一般来说,函数 具有左导数和右导数,左导数定位为在紧邻在 左边的函数的斜率,右导数定义为紧邻在 右边的函数的斜率。...只有当函数在 处的左导数和右导数都有定义并且相等时,函数在 点处才是可微的。神经网络中用到的函数通常对左导数和右导数都有定义。在 的情况下,在 处的左导数是0,右导数是1。...或者是双曲正切激活函数 这些激活函数紧密相关,因为 。...当必须要使用sigmoid激活函数时,双曲正切激活函数通常要比logistic sigmoid函数表现更好。在tanh(0)=0而 的意义上,它更像是单位函数。...硬双曲正切函数:它的形状和tanh以及整流线性单元类似,但是不同于后者,它是有界的, g(a)=\max (-1, \min (1, a))。

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    深度学习中的数学(一)——高等数学

    arccos x 余弦函数 cos x, 反余弦函数 arccos x 正切函数 tan x, 余切函数 cot x 正切函数 tan x, 余切函数 cot x 反正切函数...8.5 二阶导数 拓展:黑塞矩阵:利用黑塞矩阵判定多元函数的极值 黑塞矩阵(Hessian Matrix),又译作海森矩阵、海瑟矩阵、海塞矩阵等,是一个多元函数的二阶偏导数构成的方阵,描述了函数的局部曲率...8.6 复合函数的导数 复合函数对自变量的导数,等于已知函数对中间变量的导数,乘以中间变量对自变量的导数(链式法则)。...8.7 高阶导数意义 一阶导决定增减 二阶导决定凹凸 三阶导决定偏度(以y=x^3为例理解:凸的快慢) 8.8 泰勒级数 泰勒级数用无限项连加式——级数来表示一个函数,这些相加的项由函数在某一点的导数求得...前提:我们所要优化的函数必须是一个连续可微的函数,可微,既可微分,意思是在函数的任意定义域上导数存在。 一个例子理解梯度下降法: 假设这样一个场景:一个人需要从山的某处开始下山,尽快到达山底。

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