视频字幕
向量y关于向量x的梯度,实际上就是雅可比矩阵。当y是m维向量,x是n维向量时,梯度是一个m乘以n的矩阵。
雅可比矩阵的构建分为三个步骤。首先确定矩阵维度为m乘以n,然后计算每个y分量对每个x分量的偏导数,最后将这些偏导数按位置排列成矩阵。
让我们通过一个具体例子来演示计算过程。给定y1等于x1的平方加x2,y2等于x1乘以x2。计算各偏导数:y1对x1的偏导数是2x1,对x2的偏导数是1;y2对x1的偏导数是x2,对x2的偏导数是x1。
雅可比矩阵在数学和工程中有广泛应用。它用于多元函数的线性近似,坐标变换中的变换矩阵,神经网络的反向传播算法,以及各种优化算法中的梯度计算。雅可比矩阵是多元微积分的核心工具。
总结一下我们学到的内容:向量y关于向量x的梯度就是雅可比矩阵,矩阵维度为m乘以n,矩阵元素是各分量的偏导数,这个概念在机器学习和数值计算中有广泛应用。