张芷铭的个人博客

03 Mathematics

共 31 篇文章

Kendall系数:衡量等级相关性的稳健指标

Kendall系数:衡量等级相关性的稳健指标

在统计学和机器学习中,衡量变量之间的相关性是一个基础而重要的任务。除了常见的Pearson相关系数,Kendall秩相关系数(Kendall’s rank correlation …

朗之万动力学:从物理基础到生成式AI的革命

朗之万动力学:从物理基础到生成式AI的革命

朗之万动力学(Langevin Dynamics)这一诞生于1908年的物理理论,如今已成为深度学习生成模型的核心引擎,推动着AI在图像、语音和科学模拟领域的突破。

朗之万动力学的定义与物理背 …

深入理解高斯分布:从基础到应用

[[高斯分布2]]

深入理解高斯分布:从基础到应用

在概率统计的领域中,高斯分布(Gaussian Distribution)犹如一颗璀璨的明珠,散发着独特的魅力。它又被称为正态分布(Normal Distribution),凭借其优美的数 …

高斯分布2

以下是文章的大纲:

  1. 引言:无处不在的钟形曲线

    • 介绍高斯分布的基本概念与历史背景
    • 使用生活中的实例说明其普遍性
  2. 数学定义与形式化表达

    • 一维与多维高斯分布的数学公式
    • 参数解析(均值、方差/协方差矩阵)
  3. 核心特性与数学推导 …

微积分知识总结

微分公式

微分是高等数学中研究函数变化率的核心工具。

1. 基本求导公式

函数导数
$c$ (常数) …

概率论中的符号,竖线和逗号的区别

在概率表示中,竖线(|)和逗号(,)有明确的区别,不能互换使用。两者的核心差异在于语义和优先级,具体如下:


1️⃣ 基本定义与核心区别

  • 逗号 ,
    表示联合概率(Joint Probability),即多个事件同时发生的概率: …

向量的各种积

在数学和机器学习中,向量之间的运算有多种形式,主要包括内积(点积)、外积(叉积)、哈达玛积(逐元素积)、张量积(Kronecker积) 等。以下是它们的定义、写法、几何意义和使用场景。


1. 内积(Dot Product / Inner …

复数运算知识

复数运算知识

复数的定义

复数是形如 $z = a + bi$ 的数,其中 $a$ 和 $b$ 是实数,$i$ 是虚数单位,满足 $i^2 = -1$。$a$ 称为实部,$b$ 称为虚部。

复数的表示形式

代数形式

复数通常用代数形式表示 …

三角函数知识总结

三角函数速览

三角函数是数学中一类非常重要的函数,它们描述了直角三角形中角与边之间的关系,并被广泛应用于物理、工程、计算机图形学等领域。

1. 六个基本三角函数

函数英文全称 …

数学

数学

  • 概率论
  • 线性代数

Jensen不等式:深度学习与优化理论的数学基石

Jensen不等式:深度学习与优化理论的数学基石

Jensen不等式是凸分析中的核心工具之一,由丹麦数学家Johan Jensen于1906年正式提出。这个看似简单的数学不等式,却在概率论、信息论、机器学习和优化领域展现出惊人的普适性。在深 …

argmax 数学符号详解

基本定义

argmax 是数学中广泛使用的运算符,表示使函数取得最大值时的自变量取值。其标准形式为:

$$ \underset{x}{\operatorname{arg,max}} f(x) $$

读作"the argument …

Pearson相关系数

#相关性

定义

Pearson相关系数(Pearson Correlation Coefficient),又称皮尔逊积矩相关系数,是衡量两个连续变量$X$和$Y$之间线性关系强度和方向的统计量,取值范围为$[-1, 1]$。其定义为: $$ …

几何平均数

几何平均数(Geometric Mean)算术平均数(Arithmetic Mean) 是两种常用的统计方法,用于计算一组数值的平均值。它们适用于不同的场景,具有不同的性质和特点。


1. 算术平均数(Arithmetic Mean) …

基本概念

变分”是一个在数学和计算机科学中非常重要的概念,特别是在优化、概率论和机器学习等领域。它通常涉及对某种函数或函数空间进行“变动”或“优化”的过程。变分的应用广泛,尤其是在推导和近似计算中。

基本概念

“变分”(Variational) …

对数运算

以下是关于对数运算规则的简明总结(以常用对数 \log 和自然对数 \ln 为例):


1. 基本定义

  • 对数​:若 a^x = ba>0 且 a \neq 1),则记作 x = \log_a b
  • 自然对数​:底数为 e( …

对称差集

对称差集(Symmetric Difference)

在集合运算中,对称差集(^ 运算符 或 set.symmetric_difference() 方法)指的是两个集合中不同时存在的元素。换句话说,它返回在 A 或 B 中但不在 A 和 …

排列组合

排列组合

统计学

无偏估计是统计学中的一个重要概念。简单来说,如果一个统计量的期望值等于所估计的母体参数,那么这个统计量就是该参数的无偏估计量。换句话说,无偏估计量在重复抽样时,其平均值会等于真正的母体参数值。

例子:假设你想估计某个群体的 …

泰勒展开

泰勒展开(Taylor Expansion)详解

1. 泰勒展开是什么?

泰勒展开(Taylor Expansion)是一种数学方法,它可以用多项式近似某个函数 f(x) 在某个点附近的行为。具体来说,如果一个函数 f(x) 在某点可微且具 …

独立同分布

独立同分布

定义

独立同分布(Independent and Identically Distributed,简称i.i.d.)是概率论与统计学中的核心概念,描述一组随机变量的两个基本特性:

  1. 独立性:任意两个随机变量的取值互不影响
  2. 同分布 …

调和平均数

调和平均数(Harmonic Mean) 是一种用于计算一组数值的平均值的统计方法,特别适用于处理比率或速率相关的数据。调和平均数强调的是数值的倒数关系,因此它对较小的值更为敏感。

调和平均数的定义

对于一组正数 $x_1, x_2, …

随机微分方程

随机微分方程(SDEs):从金融建模到生成式AI的随机引擎

随机微分方程(Stochastic Differential Equations, SDEs)是描述受随机噪声影响的动态系统的核心数学工具。它融合了微分方程与随机过程理论,为金融、 …

鞋带公式

![[Pasted image 20250415215711.png]]

定义

鞋带公式(Shoelace Formula),又称高斯面积公式测量员公式,是一种计算简单多边形面积的数学方法。其名称来源于计算过程中坐标交叉相乘的排列方式,类 …

马氏距离

马氏距离

定义

马氏距离(Mahalanobis Distance)是由印度统计学家P. C. Mahalanobis在1936年提出的[[多元统计分析]]方法。它是一种基于数据分布特性的距离度量,能够有效考虑特征之间的相关性。数学上,给定 …

概述

Kullback-Leibler散度(简称KL散度或也称为相对熵(Relative Entropy))是信息论中衡量两个概率分布差异的重要工具。由Solomon Kullback和Richard Leibler于1951年提出,现已成 …

变分法:从最速降线到最优控制,开启泛函优化的奥秘之旅

什么是变分法?—— 不仅仅是求极值,更是寻找“最优函数”

我们都熟悉微积分中的求函数极值问题:给定一个函数$y=f(x)$,我们通过令其导数$f’(x)=0$来寻找极值点。这 …

常微分方程(ODE):从数学基础到前沿应用的多维解析

常微分方程不仅是数学王冠上的明珠,更是打开物理世界、工程系统与智能算法的通用钥匙

核心定义与历史脉络

常微分方程(Ordinary Differential Equations, …

散度定理(Divergence Theorem)是向量分析中的核心定理,也被称为高斯定理(Gauss’s Theorem)、高斯-奥斯特罗格拉茨基公式(Gauss-Ostrogradsky Theorem)或格林公式(二维情形 …