θk+1=θk−η∇L(θk) 变量与应用
变量
- θ
- 第 k 次迭代的模型参数,单位:由上下文确定
适用与边界
- 应用:梯度下降
- 应用:梯度
- 应用:损失函数
- 边界:训练损失、数据构造和模型结构决定目标究竟表达什么;优化器不能修复标签错误、数据泄漏或错误的任务定义。
- 推导:M11 · 一阶优化与梯度下降
g(x)=af(b(x−h))+k,a=0, b=0 成立条件- 设 I 是定义域中的区间。
- 若任意 x10 的平移封闭,即 D+T=D,并且每个 x∈D 都满足 f(x+T)=f(x),则 T 是周期;最小正周期存在时称为基本周期。
变量与应用
变量
- g
- 在“图像的平移、伸缩与反射”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- x
- 在“图像的平移、伸缩与反射”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- a
- 在“图像的平移、伸缩与反射”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- f
- 在“图像的平移、伸缩与反射”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- b
- 在“图像的平移、伸缩与反射”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- h
- 在“图像的平移、伸缩与反射”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- k
- 在“图像的平移、伸缩与反射”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把图像变换、复合与反函数整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:定义域也随横坐标对应而改变,不能只移动几个特征点。
- 推导:M01 · 函数、变换与图像
y=Ax 变量与应用
I(f)−T(f)=−12H3f′′(ξ). 成立条件- 凸函数满足 f′′≥0,弦位于图像上方,所以梯形面积偏大,即 I−T≤0,与误差公式符号一致。
- 因为 f′′=2 为常数,二阶全局误差在此满足精确的比例关系。
变量与应用
变量
- I
- 在“线性插值导出梯形公式”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- f
- 在“线性插值导出梯形公式”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- T
- 在“线性插值导出梯形公式”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- H
- 在“线性插值导出梯形公式”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- ξ
- 在“线性插值导出梯形公式”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把高斯求积和正交多项式整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:评价公式时不能只报告“理论阶数”,还要说明函数光滑性、步长、数据精度和误差测量方式。
- 推导:M10 · 数值积分与数值微分
a1v1+⋯+akvk 成立条件- 在欧氏平面中,自由向量可画成允许平移的箭头。
- 若 a1v1+⋯+akvk=0 只能推出全部系数为零,这组向量线性无关;否则线性相关。
变量与应用
变量
- a1
- 用下标 1 区分 a 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
- v1
- 用下标 1 区分 v 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
- ak
- 用下标 k 区分 a 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
- vk
- 用下标 k 区分 v 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把线性组合、张成与线性无关整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:两个坐标数目相同但物理意义不同的记录不能自动相加;把位置与速度直接相加通常没有合理单位。
- 推导:M04 · 向量、坐标与线性组合
x→a,x∈Dlimf(x)=f(a), 成立条件- 设 a∈D。
- 若它在 D 的每一点都连续,则称它在 D 上连续。
变量与应用
变量
- x
- 在“一点处与集合上的连续性”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- a
- 在“一点处与集合上的连续性”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- f
- 在“一点处与集合上的连续性”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把路径极限、累次极限与联合极限整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:边界点的极限只沿 D 内的点接近。
- 推导:M03 · 多变量函数、极限与连续
F(p)={x∈X:gi(x;p)≤0,hj(x;p)=0}. 成立条件- 参数 p 在一次求解中保持不变;若把参数误写成变量,求解器会改变本应固定的输入,问题也随之改变。
- 若 F(p)=∅,模型称为可行。
变量与应用
变量
- F
- 在“优化模型与可行域”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- p
- 在“优化模型与可行域”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- x
- 在“优化模型与可行域”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- X
- 在“优化模型与可行域”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- gi
- 用下标 i 区分 g 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
- hj
- 用下标 j 区分 h 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把局部最优、全局最优与一阶条件整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:多个目标不能只并排列出后交给算法猜测优先级。
- 推导:M11 · 优化模型、可行域与最优性
E⊆{{u,v}:u,v∈V, u=v}. 成立条件- 后续结论若依赖这些限制,会明确写出。
- 若 {u,v}∈E,称 u,v 邻接,也称该边与两个端点关联。
变量与应用
变量
- E
- 在“有限简单无向图、邻接与度数”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- u
- 在“有限简单无向图、邻接与度数”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- v
- 在“有限简单无向图、邻接与度数”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- V
- 在“有限简单无向图、邻接与度数”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把路径、回路与连通性分解整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:正文未把极限情形单列为独立公式;适用边界以本小节声明的定义域、假设和边界条件为限。
- 推导:M07 · 图、路径、连通性与树
Tp∗M=Hom(TpM,R) 成立条件- 微分形式将它们统一成作用于若干切向量的交替多线性函数;“交替”保证重复方向不给有向面积或体积,也自动记录交换方向时的符号变化。
- 零形式就是光滑函数;当 k>n 时,Ωk(M)={0}。
变量与应用
变量
- Tp
- 用下标 p 区分 T 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
- M
- 在“余切空间与微分形式”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把形式的拉回和坐标不变性整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:这些操作由广义 Stokes 定理联系:内部的外微分积分等于边界上的原形式积分。
- 推导:M15 · 微分形式、外微分与 Stokes 定理
RT(λ)=(T−λI)−1. 成立条件- 设 X 是复 Banach 空间,T∈B(X)。
- 若 ker(T−λI)={0},则 λ 属于点谱 σp(T),也就是特征值。
变量与应用
变量
- RT
- 用下标 T 区分 R 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
- λ
- 在“预解集、谱与预解算子”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- T
- 在“预解集、谱与预解算子”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- I
- 在“预解集、谱与预解算子”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把连续函数演算和投影值测度整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:这个定义既包含普通特征值,也捕捉没有特征向量却仍不能稳定求解的连续谱现象。
- 推导:M16 · 谱、预解式与谱定理
ι:Z→F,n⟼n⋅1F. 成立条件- 域 F 是满足 0=1 的交换环,并且每个 a=0 都有逆元 a−1。
- 若 ι 单射,定义 charF=0;否则其核为某个 (m),其中最小正整数 m 称为 F 的特征。
变量与应用
变量
- ι
- 在“域与特征”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- F
- 在“域与特征”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- n
- 在“域与特征”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把多项式整除、不可约性与分裂域整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:正文未把极限情形单列为独立公式;适用边界以本小节声明的定义域、假设和边界条件为限。
- 推导:M14 · 域扩张、多项式与有限域
Gal(L/K)=AutK(L). 成立条件- 若多项式没有重根,称其可分。
- 扩张 L/K 的 K-自同构是域同构 σ:L→L,满足对每个 a∈K 都有 σ(a)=a。
变量与应用
变量
- L
- 在“域自同构群与 Galois 群”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- K
- 在“域自同构群与 Galois 群”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把同态核像和同构定理族整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:反过来,不能随意置换根;一个排列只有在延拓成保持加法、乘法与基域的域自同构时才属于 Galois 群。
- 推导:M14 · 群、环、域与 Galois 思想综合复习
ω(G)≤χ(G). 成立条件- 正常 k-着色是映射 c:V→{1,…,k},满足每条边 uv∈E 都有 c(u)=c(v)。
- 按任意顶点顺序逐个给当前顶点分配没有被已着色邻点使用的最小颜色,就是贪心着色。
变量与应用
变量
- ω
- 在“正常顶点着色与染色数”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- G
- 在“正常顶点着色与染色数”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- χ
- 在“正常顶点着色与染色数”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把点覆盖、边覆盖与极值对偶整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:“不能直接加一条边”只说明极大。
- 推导:M07 · 匹配、覆盖与图着色
∣fn(x)−f(x)∣<ε, 成立条件- 设 fn:E→R,f:E→R。
- 否定一致收敛的实用形式是:存在 ε0>0,使对每个 N 都能找到 n≥N 和依赖于 n 的点 xn∈E,满足 ∣fn(xn)−f(xn)∣≥ε0。
变量与应用
变量
- fn
- 用下标 n 区分 f 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
- x
- 在“逐点收敛与一致收敛”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- f
- 在“逐点收敛与一致收敛”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- ε
- 在“逐点收敛与一致收敛”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把一致范数下的连续性保持整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:一致收敛要求先选定阶段,再让该阶段之后的所有函数同时在整个定义域上接近极限。
- 推导:M12 · 函数列、一致收敛与交换极限
I=(a)={ra:r∈R} 成立条件- 加法子群 I≤(R,+) 若对所有 r∈R、a∈I 都有 ra∈I 且 ar∈I,则称 I 为双边理想,记作 I◃R。
- 整数环中每个理想都是 nZ=(n):若非零理想 I 中最小正整数为 n,对任意 a∈I 做带余除法 a=qn+r,其中 0≤r<n;由于 r=a−qn∈I,最小性迫使 r=0,故 I⊆nZ,反向包含显然成立。
变量与应用
变量
- I
- 在“子环与双边理想”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- a
- 在“子环与双边理想”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- r
- 在“子环与双边理想”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- R
- 在“子环与双边理想”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把理想、商环与同构定理整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:这解释了为什么真理想不能同时是共享单位元的子环。
- 推导:M14 · 环、理想与商环
b(x)=−logbp(x). 成立条件- 若事件的概率为 p,希望“信息量”把独立事件的概率乘法转成信息加法,就自然得到负对数。
- 当 b=2 时单位是 bit;当 b=e 时单位是 nat。
变量与应用
变量
- b
- 用下标 b 区分 imath 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
- b
- 在“自信息与离散熵”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- p
- 在“自信息与离散熵”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把KL 散度、互信息与数据处理不等式整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:对一个概率为零的不可能结果,单独写自信息会得到 +∞;但它在期望中的权重为零,极限约定使熵项为零。
- 推导:M11 · 熵、互信息与散度
x′=f(x), 成立条件- 满足 f(x∗)=0 的点称为平衡点。
- 给定初值 x(0)=x0 后,解 x(t) 在状态空间描出一条带时间方向的轨道。
变量与应用
变量
- x
- 在“自治系统、平衡点与轨道”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- f
- 在“自治系统、平衡点与轨道”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把线性系统的矩阵指数整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:同一条非平衡轨道不能在有限时间内自交:若轨道在两个时刻到达同一点,自治初值问题的唯一性会迫使之后的演化完全相同。
- 推导:M08 · 线性系统、矩阵指数与相平面
ΔuΔv=uxΔx+uyΔy+o(∣h∣),=vxΔx+vyΔy+o(∣h∣). 成立条件- 1. 若 f 在 z0 复可微,则 u,v 的四个坐标偏导在该点存在,并满足 CR 方程。
- 2. 若 u,v 作为从 R2 到 R 的函数在 (x0,y0) 实可微,并在该点满足 CR 方程,则 f 在 z0 复可微。
变量与应用
变量
- Δ
- 在“Cauchy-Riemann 方程的推导”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- u
- 在“Cauchy-Riemann 方程的推导”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- ux
- 用下标 x 区分 u 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
- x
- 在“Cauchy-Riemann 方程的推导”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- uy
- 用下标 y 区分 u 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
- y
- 在“Cauchy-Riemann 方程的推导”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- o
- 在“Cauchy-Riemann 方程的推导”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- h
- 在“Cauchy-Riemann 方程的推导”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- v
- 在“Cauchy-Riemann 方程的推导”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
- vx
- 用下标 x 区分 v 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
- vy
- 用下标 y 区分 v 的分量、样本或离散状态,单位:不适用
∫01u′(x)v′(x)dx−α∫01u(x)v(x)dx=∫01f(x)v(x)dx, 成立条件- 给定 f∈L2(0,1)。
- 这一步就是 Hilbert 空间方法:求解被改写为在完备内积空间中表示一个连续线性泛函。
变量与应用
变量
- u
- 在“Dirichlet 问题的弱解”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- x
- 在“Dirichlet 问题的弱解”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- v
- 在“Dirichlet 问题的弱解”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- α
- 在“Dirichlet 问题的弱解”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- f
- 在“Dirichlet 问题的弱解”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把对偶、投影与表示定理的联系整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:三个空间不能随意互换:L2 元素只是几乎处处等价类,点值 u(0) 对一般 L2 元素没有定义;边界条件要通过 H01 的迹或由更光滑代表来解释。
- 推导:M16 · 泛函分析与算子理论综合复习
∮CPdx+Qdy=∬D(∂x∂Q−∂y∂P)dA. 成立条件- 设 D⊂R2 是有界正则区域,边界 C=∂D 由有限条互不相交的简单闭分片光滑曲线组成,并按正向取向。
- 把边界方向反转时,左侧变号;右侧若仍使用原区域正向,则不会自行变号,所以应用公式前必须先统一取向。
变量与应用
变量
- C
- 在“Green 定理的环流形式”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- P
- 在“Green 定理的环流形式”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- x
- 在“Green 定理的环流形式”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- Q
- 在“Green 定理的环流形式”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- y
- 在“Green 定理的环流形式”中作为等号左侧的目标量参与关系计算,单位:不适用
- A
- 在“Green 定理的环流形式”中作为等号右侧的输入量或系数参与关系计算,单位:不适用
适用与边界
- 应用:把斯托克斯公式的边界定向整理为可检查的关系、判据或算法步骤;涉及定量模型时写出公式,并说明符号、适用条件,以及需要时的单位或复杂度。
- 边界:设 D⊂R2 是有界正则区域,边界 C=∂D 由有限条互不相交的简单闭分片光滑曲线组成,并按正向取向。
- 推导:M03 · Green、Stokes 与 Gauss 定理