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【AI知识】导数,偏导,梯度的解释

补补数学…

1. ​导数(Derivative)​

导数是描述一元函数在某一点处的瞬时变化率(是一个值)。对于函数 f ( x ) f(x) f(x),其在点 x 0 x_0 x0 处的导数定义为:

这表示当x发生微笑变化时, f ( x ) f(x) f(x)变化的速率。

  • 导数的几何意义是函数曲线在该点的切线斜率
  • 导数在物理学中常用于描述速度和加速度,如果 f ( x ) f(x) f(x)代表物体的位置,则 f ′ ( x ) f'(x) f(x)代表速度,即位置随时间变化的速率。

举例:

2. 偏导数(Partial Derivative)

偏导数是描述多元函数在某一点处对某一自变量的变化率(是一个值),而其他自变量保持不变。对于二元函数 f ( x , y ) f(x,y) f(x,y)

偏导数的几何意义是函数在某一方向上的切线斜率。例如, ∂ f ∂ x \frac{\partial f}{\partial x} xf表示函数在 x 方向的变化率

3. 梯度(Gradient)

梯度是多元函数在某一点处的所有偏导数组成的向量(是一个向量),表示函数在某点的最陡上升方向。

梯度是一个向量,梯度的方向指向函数值增加最快的方向,梯度的大小(或者模,是指梯度向量的长度,一个值)表示函数在该点沿梯度方向变化的速率,梯度模越大,表示函数在该点变化得越快,梯度模接近 0,表示该点附近函数变化很小。

举例:

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