自動求導和微分形式有什麼聯絡嗎?

時間 2021-06-08 18:02:10

1樓:李瞬生

TL;DR:

導數是切空間上的線性變換。微分形式是向量空間到實數的交替性多重線性對映。結構不同,沒有直接聯絡。

正文(每段末括符內的直觀解釋並不準確,旨在幫助理解)

設微分流形 與 ,以及可導函式 。

導數是切空間上的線性變換

其中 ,與 分別是 和 上的切空間。

該線性變換對應自動求導的正序模式(forward mode)。

(可以把導數想象成乙個矩陣)

既然是線性變換,存在其伴隨(adjoint)

其中 與 分別是 與 的對偶空間(dual space)。

該伴隨線性變換對應自動求導的逆序模式(reverse mode)。

(可以把伴隨導數(adjoint derivative) 想象成導數對應矩陣的轉置)

然而,微分形式是在某一點的向量空間上的交替性(alternating)多重線性函式(multilinear function)

如 交替性是指對任意

顯然,導數作為線性變換不具備這些結構。

(可以把微分形式想象成矩陣行列式(determinant)的推廣,那麼被比作矩陣的導數與行列式沒有直接聯絡)

不過,自動求導的逆序模式可以對應微分的分步展開。

參考:Calculus on Manifolds, Michael Spivak

題外話:

微分幾何中的後拉(pullback)與前推(pushforward)可理解成函式的後復合(post-composition)與前復合(pre-composition)。

導數及其伴隨的鏈式法則(chain rule)分別對應後拉與前推。但因為導數是簡單的線性變換,所以這種對應並不重要。

智慧型和道德之間有聯絡嗎?什麼聯絡?

Wang Michael 對於智慧型成長來說,道德是乙個正面因素。有道德的人更容易理解和吸收智慧型。但道德不是智慧型的決定性因素。人也可以通過其它方式獲得智慧型。對於道德養成來說,初期習性和教育是主要決定因素,也就是善良的天性和良好的教育。但在後期,智慧型是道德的主要決定因素,有智慧型才能深入理解道...

孤獨和單身有什麼聯絡嗎?

可可佳良 孤獨和單身沒多大關係 每當夜深人靜的時候,總有一些人在寂靜的黑夜中發出一聲哀嘆。每當人潮擁擠的時候,總有一些人與熱鬧的環境格格不入,放佛在同一時空卻是兩個不同世界的人。對於這些人,你的第一印象是否就是 這些人肯定沒物件!也就是現在廣為流傳朗朗上口的乙個名詞 單身狗。還沒有乙個能依靠的肩膀,...

便秘和長胖有什麼聯絡嗎?

便秘會變重,連續三天不上廁所重了2公斤,後來有兩天正常又瘦了1公斤。便秘的時候身邊人說我像懷孕了一樣,褲子腰圍那圈都緊了,不便秘的時候相比之前上完廁所皮帶都可以扣緊乙個格 我也不清楚 便秘的時候很少發胖,控制在98 102之間,然後去醫院,醫生說我吃的少 現在一天三頓,每天都上一回廁所,大概快兩周了...