仿射函數,線性函數以及泰勒公式還有泰勒估算...


 

1. 先說仿射函數和線性函數

線性函數平常非常常見:

這里我們是將一個4維的向量最后投射到一個1維的值。不過這里注意,這個函數是經過原點的。

再看下仿射方程。

 

這里我們可以看下他們的區別

直觀的區別就是會不會經過原點。

知乎上有大佬是這么解釋“

仿射函數即由由1階多項式構成的函數,一般形式為 f (x) = A x + b,這里,A 是一個 m×k 矩陣,x 是一個 k 向量,b是一個m向量,實際上反映了一種從 k 維到 m 維的空間映射關系。
設f是一個矢性(值)函數,若它可以表示為f(x1,x2,…,xn)=A1x1+A2x2+…+Anxn+b,其中Ai可以是標量,也可以是矩陣,則稱f是仿射函數。
其中的特例是,標性(值)函數f(x)=ax+b,其中a、x、b都是標量。此時嚴格講,只有b=0時,仿射函數才可以叫“線性函數”(“正比例”關系)。”
 
接着他們會有一些性質,我貼一下:

那我們也經常用這種辦法來判斷一個方程是不是仿射函數。

 

2. 泰勒估算

那先簡單說下泰勒公式吧。

這個樣子,就是說,我們可以把一個方程,寫成多項式的形式。這個有其中一個好處,就是,我們去做一些估算。比如一個函數的值不能直接求到,我們能不能用這個方式來計算?

從函數的線性近似f(a+Δx)=f(a)+f(a)Δxf(a+Δx)=f(a)+f′(a)Δx來估計函數值。

 

 這里,我們就可以嘗試下泰勒的一級展開

當然了,這個倒后面,我們做優化的時候,用到的牛頓法,也有關系了,不過今天我不說。

后面看到那個R沒有,我們叫余項,這里也就是說,n不可能無限對吧,我選了一個N,那一定和實際的有差距,這里也就是只是個估算。當然情況下,是有n階導數了,沒有的話,后面都是0,n也不是無窮的。

 

那我們看個比較簡單的情況吧,針對我說的線性方程或者是仿射方程。

我們取一階導數 這里 x是n-vector z是n-vector 

那這個估值,我們可以表示為

用梯度表示 更舒服一點。

這里有個例題,可以帶着看下

我們用不同的點帶進去看下

其實發現,離的越近,當然誤差越小。

 


 

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