Функция гребня

В математике гребневая функция — это любая функция , которая может быть записана в виде композиции одномерной функции , называемой профильной функцией , с аффинным преобразованием , заданным вектором направления со сдвигом . ф : Р г Р {\displaystyle f:\mathbb {R} ^{d}\rightarrow \mathbb {R} } г : Р Р {\displaystyle g:\mathbb {R} \rightarrow \mathbb {R} } a R d {\displaystyle a\in \mathbb {R} ^{d}} b R {\displaystyle b\in \mathbb {R} }

Тогда гребневая функция имеет вид . f ( x ) = g ( x a + b ) {\displaystyle f(x)=g(x^{\top }a+b)} x R d {\displaystyle x\in \mathbb {R} ^{d}}

Создание термина «гребневая функция» часто приписывается Б. Ф. Логану и Л. А. Шеппу. [1]

Релевантность

Функция гребня не подвержена проклятию размерности [ необходимо разъяснение ] , что делает ее инструментальным инструментом в различных задачах оценки. Это является прямым результатом того факта, что функции гребня постоянны в направлениях: Пусть будут независимыми векторами, ортогональными , такими, что эти векторы охватывают измерения. Тогда d 1 {\displaystyle d-1} a 1 , , a d 1 {\displaystyle a_{1},\dots ,a_{d-1}} d 1 {\displaystyle d-1} a {\displaystyle a} d 1 {\displaystyle d-1}

f ( x + k = 1 d 1 c k a k ) = g ( x a + k = 1 d 1 c k a k a ) = g ( x a + k = 1 d 1 c k 0 ) = g ( x a ) = f ( x ) {\displaystyle f\left({\boldsymbol {x}}+\sum _{k=1}^{d-1}c_{k}{\boldsymbol {a}}_{k}\right)=g\left({\boldsymbol {x}}\cdot {\boldsymbol {a}}+\sum _{k=1}^{d-1}c_{k}{\boldsymbol {a}}_{k}\cdot {\boldsymbol {a}}\right)=g\left({\boldsymbol {x}}\cdot {\boldsymbol {a}}+\sum _{k=1}^{d-1}c_{k}0\right)=g({\boldsymbol {x}}\cdot {\boldsymbol {a}})=f({\boldsymbol {x}})}

для всех . Другими словами, любой сдвиг в направлении, перпендикулярном , не изменяет значение . c i R , 1 i < d {\displaystyle c_{i}\in \mathbb {R} ,1\leq i<d} x {\displaystyle {\boldsymbol {x}}} a {\displaystyle {\boldsymbol {a}}} f {\displaystyle f}

Функции хребта играют важную роль в проецировании , обобщенных линейных моделях и в качестве функций активации в нейронных сетях . Обзор функций хребта см. в [2]. Книги о функциях хребта см. в [3] [4].

Ссылки

  1. ^ Логан, Б. Ф.; Шепп, Л. А. (1975). «Оптимальная реконструкция функции по ее проекциям». Duke Mathematical Journal . 42 (4): 645– 659. doi :10.1215/S0012-7094-75-04256-8.
  2. ^ Конягин, СВ; Кулешов, АА; Майоров, ВЕ (2018). "Некоторые вопросы теории гребневых функций". Труды Института математики им. В.А. Стеклова РАН , 301 : 144–169 . doi :10.1134/S0081543818040120. S2CID  126211876.
  3. ^ Пинкус, Аллан (август 2015). Функции хребта. Кембридж: Cambridge Tracts in Mathematics 205. Cambridge University Press. 215 стр. ISBN 9781316408124.
  4. ^ Исмаилов, Вугар (декабрь 2021 г.). Функции хребта и их применение в нейронных сетях. Провиденс, Род-Айленд: Математические обзоры и монографии 263. Американское математическое общество. 186 стр. ISBN 978-1-4704-6765-4.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ridge_function&oldid=1271072917"