Skip to main content

Ghinealach Grádáin

Nuashonraithe ar September 03, 20244 Miontuairiscí Léigh


Réamhrá

Samhlaigh go bhfuil feidhm f(x)f(x) againn agus ba mhaith linn a íosmhéid a fháil. Cad a dhéanfá?

Simplí ceart? Ní mór dúinn ach an chothromóid seo a leanas a réiteach:

f(x)=0f'(x) = 0

Is é an rud nach mbíonn sé éasca i gcónaí an fhoirmle ff' a aimsiú mar is gnách go mbíonn siad thar a bheith casta go háirithe sa domhainfhoghlaim ina ndéileálaimid le feidhmeanna casta. Mar sin ní mór dúinn modh eile a aimsiú a fhéadfaidh íosmhéid feidhme a sholáthar dúinn gan gá le foirmle an díorthach ff' a aimsiú.

Déanaimis roinnt intuition a thógáil

Samhlaigh go bhfuil feidhm f againn leis an ngraf comhfhreagrach:

Graph 1

Cuirimis tús le pointe randamach x0x_{0}. Is é an sprioc an pointe seo a bhogadh agus é a dhéanamh níos gaire agus níos gaire do xx* ionas go mbeidh f(f'(x*)=0) = 0. Mar sin is féidir an fhadhb a roinnt ina dhá chuid:

  • Cén treo ar cheart dúinn an pointe xx a bhogadh? Clé nó Deas?

  • Cé mhéad ba chóir dúinn é a bhogadh?

An treo

Déanaimis roinnt intuition chun an chéad cheist a fhreagairt. Féach ar an bpointe seo a leanas:

Graph 2

Graph 3

Tabhair faoi deara:

  • nuair atá an pointe x0x_{0} ar thaobh na láimhe deise den phointe optamach xx* téann a líne tadhlaí suas.

  • nuair atá an pointe x0x_{0} ar thaobh na láimhe deise den phointe optamach xx* téann a líne tadhlaí síos.

Socraítear treo na líne ag comhartha a fána:

  • Téann líne suas \tugann\tugann go bhfuil an fána aa dearfach.

  • Téann líne síos \tugann\tugann go bhfuil an fána aa diúltach.

Tabhair faoi deara: \

Níl fána na líne tadhlaí d'fheidhm i bpointe áirithe x0x_{0} níos mó ná an díorthach sa phointe sin f(x0)f'(x_{0}):

tangent(x0):g(x)=f(x0).(xx0)+f(x0)tangent(x*{0}): g(x) = f'(x*{0}).(x-x*{0}) + f(x*{0})

Mar sin mar fhreagra ar an gceist "Cá háit ar cheart dúinn x0x_{0} a bhogadh?":

  • f(x0)<0f'(x_{0}) < 0 \Tugann\Tugann x_{0}arthaobhnalaˊimhedeisedear thaobh na láimhe deise dex*$$\ le tuiscintNıˊmoˊrduˊinnNí mór dúinnx_{0}$ a bhogadh ar chlé.

  • f(x0)>0f'(x_{0}) > 0  letuiscint\ le tuiscint x0x_{0} ar an taobh clé de xx* tuiscint\le tuiscint Ní mór dúinn x0x_{0} a bhogadh ar dheis.

Na céimeanna

Anois don dara ceist, Cé mhéad ar cheart dúinn x0x_{0} a bhogadh?

Breathnaigh ar na samplaí seo a leanas:

Graph 4

Graph 5

Is féidir linn a thabhairt i gcrích:

  • x0x_{0} gar do xx* => Tá fána an tadhlaí beag => Tá f(x0)f'(x_{0}) beag.

  • x0x_{0} i bhfad ó xx* => Tá fána an tadhlaí mór => Tá f(x0)f'(x_{0}) mór.

Tríd an dá cheist a fhreagairt, tháinig muid ar an gconclúid nach féidir ach an t-eolas ar an díorthach sa phointe x0x_{0} go leor léargas a thabhairt dúinn ar threo agus ar fhad an phointe optamach x0x_{0}.

shliocht grádáin

Is éard atá i gceist le ghinealach grádáin foirmiú freagraí an dá cheist roimhe seo. Is algartam atriallach barrfheabhsaithe é a neasaíonn an íosmhéid xx* d’fheidhm ag tosú ón bpointe tosaigh randamach x0x_{0}. Luaitear an t-algartam mar seo a leanas:

xn+1=xnlr×dfdx_nx*{n+1} = x*{n} - lr \times \frac{\mathrm{d} f}{\mathrm{d} x\_{n}}

áit:

  • dfdxn\frac{\mathrm{d} f}{\mathrm{d} x*{n}} níos mó ná an díorthach ff sa phointe xnx*{n}.

  • Is tairiseach dearfach é lrlr a chinneann cé chomh mór agus a bheidh na céimeanna.

Tabhair faoi deara:

  • xnx_{n} ar thaobh na láimhe deise de xx* => dfdxn>0\frac{\mathrm{d} f}{\mathrm{d} x_{n}} > 0 => xn+1=xndearfachx_{n+ 1} = x_{n} - dearfach => Bogann xnx_{n} ar chlé.

  • xnx_{n} ar an taobh clé de xx* => dfdxn<0\frac{\mathrm{d} f}{\mathrm{d} x_{n}} < 0 => xn+1=xn+dearfachx*{ n +1} = x*{n} + dearfach => Bogann xnx_{n} ar dheis.

  • xnx_{n} gar do xx* => \frac{\mathrm{d} f}{\mathrm{d} x_{n} gar do 00 => Nuashonrú beag ar xnx_{ n}.

Tráth na gCeist

  • Cathain a stopann an shliocht grádáin ag atriall:

  • Nuair atá xnx_{n} beag go leor.

  • Nuair atá xnx_{n} gar do x0x_{0} .

  • Nuair a bheidh dfdx_n=0\frac{\mathrm{d} f}{\mathrm{d} x\_{n}} = 0 . XXX

  • Conas x0x_{0} a roghnú:

  • Piocaimid go randamach é. XXX

  • Glacaimid laistigh de xnx{n} é.

  • Braitheann sé ar an bhfadhb.

  • Cén fáth a bhfuil gá againn le sliocht grádáin:

  • Toisc nach bhfuil ríomhairí cumhachtach go leor chun díorthaigh a ríomh.

  • Toisc go bhfuil sé thar a bheith deacair foirmlí díorthacha na múnlaí domhainfhoghlama a aimsiú. XXX

  • Toisc go bhfuil níos mó ná íosmhéid áitiúil amháin ag feidhmeanna.

Foghlaim scileanna teicniúla ar líne le Code Labs Academy

Foghlaim scileanna teicniúla ar líne le Code Labs Academy

Bí ar ár bpobal tacúil, díghlasáil do chumas, agus téigh ar chonair ghairme luachmhar.