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softmax函数的推导

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简介:
本文详细介绍了Softmax函数的数学推导过程及其在机器学习分类问题中的应用原理。适合对算法理论感兴趣的读者阅读。 softmax函数的详细推导过程可以帮助理解它为何如此设计以及它的来源。看完之后就能明白softmax是如何产生的及其背后的原理。

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  • softmax
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    本文详细介绍了Softmax函数的数学推导过程及其在机器学习分类问题中的应用原理。适合对算法理论感兴趣的读者阅读。 softmax函数的详细推导过程可以帮助理解它为何如此设计以及它的来源。看完之后就能明白softmax是如何产生的及其背后的原理。
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    《点扩散函数理论及其推导》一书深入探讨了光学成像系统中的核心概念——点扩散函数(PSF),详细介绍了其数学定义、物理意义及在图像处理与恢复领域的应用,为读者提供了从基础到高级的全面理解。 点扩散函数的基本理论对于学习来说非常有帮助,这是一份非常好的描述性资料,希望能得到更多指导。
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    本文档详细探讨了有损差动积分器的传递函数推导过程,通过分析其内部电路结构和数学模型,系统地阐述了从微分方程到传递函数的具体步骤。 在电子工程领域,传递函数是分析线性时不变系统(LTI)动态特性的关键工具。本主题将详细探讨有损积分器和差动积分器的传递函数推导过程。 首先来看有损积分器的传递函数。一个典型的有损积分器由电阻R1、电容C2以及输入电压Vi(s)构成,输出电压为Vo(s)。根据基尔霍夫电压定律,可以得到以下关系: \[ V_i(s) - \frac{0}{R_1} = \frac{0 - V_0(s)}{R_2} \] 通过整理上述方程式,我们得出有损积分器的传递函数为: \[ V_0(s) = -\frac{R_2}{R_1} \cdot \frac{sC_2V_i(s)}{1 + sC_2} \] 这里的s是复频率,表示\( s = σ + jω \),其中σ代表系统的稳定性(实部),而ω则代表角频率(虚部)。将s替换为jω后,我们得到有损积分器在频域中的传递函数H(jω): \[ H(j\omega) = -\frac{R_2}{R_1} \cdot \frac{j\omega C_2}{1 + j\omega C_2} \] 这个传递函数描述了输入信号频率对输出信号的影响,其幅度和相位特性可以进一步分析系统的频域响应。 接下来讨论差动积分器的传递函数。该电路由两个输入电压V1(s)和V2(s),电阻R1、R2以及电容C1、C2组成。通过节点电压法分析可得: \[ V_+ = \frac{V_{i2}(s) R_2 + 1/s C_2}{1 + 1/s C_2} \] \[ V_- = V_+ \cdot \frac{1/s C_2}{1/s C_2} \] 进一步地: \[ V_0(s) = \frac{V_{i1}(s) - V_{i2}(s)}{1/(sC_1) + 1/(sC_2)} \] 假设R1=R2=R且C1=C2=C,我们可以简化上述关系为: \[ V_i2(s) - V_i1(s) = RC \cdot V_0(s) \] 进而得到差动积分器的传递函数表达式: \[ V_0(s) = \frac{V_{i2}(s) - V_{i1}(s)}{RC s} \] 将s替换为jω后,我们获得差动积分器在频域中的传递函数形式: \[ V_0(j\omega) = \frac{V_i2(j\omega) - V_i1(j\omega)}{R C j\omega} \] 这个传递函数揭示了输入信号间的差异以及频率对输出的影响。 综上所述,有损积分器的H(jω)和差动积分器的V_0(jω)都是描述输入与输出之间关系的关键数学表达式。它们帮助我们理解电路在不同频段下的动态特性,并可用于设计滤波器或控制系统中的控制器等应用中,以确保系统性能符合特定频率范围内的需求。
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