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古典导数头上的乌云
一切的问题都出在这里:
无穷小量到底是不是0
符号 | 含义 | 特点 | 适用场景 |
自变量的有限变化量 | 有限、确定值 | 离散变化或实际计算 | |
因变量的有限变化量 | 真实变化量,由 确定 | 离散变化或实际计算 | |
自变量的微小变化量(无穷小) | 无限趋近于零,通常作为独立变量 | 连续变化,局部变化描述 | |
因变量的微小变化量(无穷小) | 由导数和 dxdxdx 决定,表示线性化近似变化量 | 连续变化,局部变化描述 |
看步骤来思考
- 曲线上任意两点引申出的直线称之为割线,横坐标的差值为
- 当足够无穷小的时候,这条线被称之为切线
- 那问题出现了:我们期望小到接近0,这样的话这条切线才够精确,
- 如果小到为0的话,这两个点就重合了,一个点也没办法确定为直线
- 如果不为0,是一个有限变化,一个确定的数字,那么总能找到比这个数字更小的值
- 既然出现矛盾了,我们就先给这个量一个符号,先不去深究
- 再看一个实际计算的问题:
- 求,我们都知道答案,就是,那怎么得来呢
- 好,重点看下一步
- 这里问题就出现了,先是在约分中被约掉,然后又在加法中被忽略
- 所以,需要摒弃无穷小量这个概念,从极限这个概念出发,构建微积分
- 请注意这里的区别:
- 从无穷小量出发,我们用构建导数,也就是先有微分,再推导出导数
- 从极限出发,我们直接定义了导数,而不是从微分的角度推导
- 现在我们定义导数:
Reference
微分和导数的关系是什么?两者的几何意义有什么不同?为什么要定义微分 ? - 马同学的回答 - 知乎
https://www.zhihu.com/question/22199657/answer/115178055
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