Раздел 18

Mathematical Concepts

Математический справочник

Справочник понятий, которые встречаются во всех остальных главах. Каждое определение — на одну минуту чтения.

новинкаНовое или быстро растущее направлениеактуальноТекущий рабочий стандартклассикаПроверено временем, но в новых проектах берут редко

Vectorактуально

Вектор

Упорядоченный набор чисел; в ML — представление объекта в пространстве признаков.

Matrixактуально

Матрица

Прямоугольная таблица чисел, задающая линейное преобразование или набор объектов.

Eigenvalueактуально

Собственное значение

Коэффициент растяжения вдоль направления, которое преобразование не поворачивает.

Eigenvectorактуально

Собственный вектор

Направление, сохраняющееся при линейном преобразовании с точностью до масштаба.

Normактуально

Норма

Мера длины вектора; выбор нормы определяет геометрию задачи.

Distanceактуально

Расстояние

Мера непохожести объектов — основа кластеризации, k-NN и поиска.

Linear Algebraактуально

Линейная алгебраиз «Основы»

Векторы и матрицы — способ описать данные и преобразования над ними. Обучение модели почти всегда сводится к последовательности матричных операций.

Gradientактуально

Градиент

Вектор частных производных, указывающий направление наибыстрейшего роста функции.

Hessianактуально

Гессиан

Матрица вторых производных, описывающая локальную кривизну функции.

Jacobianактуально

Якобианиз «Математический анализ»

Матрица частных производных векторной функции. Описывает, как преобразование растягивает пространство локально.

Taylor Seriesактуально

Ряд Тейлораиз «Математический анализ»

Приближение функции многочленом по производным в точке. Инструмент, которым обосновывают почти все методы оптимизации.

Probability Distributionактуально

Распределение вероятностей

Закон, задающий вероятности значений случайной величины.

Expectationактуально

Математическое ожидание

Среднее значение случайной величины по её распределению.

Varianceактуально

Дисперсия

Мера разброса значений вокруг среднего.

Covarianceактуально

Ковариация

Мера совместной изменчивости двух величин; корреляция — её нормированная версия.

Bayes Theoremактуально

Теорема Байеса

Правило пересчёта вероятности гипотезы после получения новых данных.

Normal Distributionактуально

Нормальное распределениеиз «Теория вероятностей и распределения»

Колоколообразное распределение с двумя параметрами. Максимально энтропийное при заданных среднем и дисперсии — поэтому его берут «по умолчанию».

Power Lawактуально

Степенное распределениеиз «Теория вероятностей и распределения»

Плотность убывает как степень: редкие события встречаются намного чаще, чем предсказывает нормальный закон. Распределения Парето и Ципфа — его классические формы.

Entropyактуально

Энтропия

Мера неопределённости распределения: максимальна при равномерном, нулевая при детерминированном.

KL Divergenceактуально

KL-дивергенция

Насколько распределение q плохо описывает распределение p; несимметрична и не является метрикой.

Cross-Entropyактуально

Кросс-энтропия

Ожидаемая длина кода при использовании q для данных из p: энтропия p плюс KL(p‖q).

Information Theoryактуально

Теория информациииз «Основы»

Измеряет количество информации и различие между распределениями. Отсюда родом энтропия, кросс-энтропия и KL-дивергенция.

6 тем показаны здесь из других глав — они подходят по смыслу и открываются в своей главе.