泛函与变分

泛函(functional)

  • 输入:一个 函数
  • 输出:一个数(标量)
  • 泛函本质上就是 作用在函数域上的“函数”

常见例子

  • 积分型泛函

    输入一个函数 ,输出它在区间 上的积分

  • 带权积分泛函

    这是变分法里常见的泛函,输入函数 ,输出一个实数

  • 点值泛函

    输入函数 ,输出它在某个点 的值

变分

变分类似,但是它处理的是函数的函数,也就是泛函(functional)

  • 泛函:把函数作为输入,输出一个数的对象。例如:

    这里 是一个函数, 是一个数

  • 变分问题:找出哪个函数 能让 最大或最小

人工神经网络本质上在进行变分

给定量集合

  • Loss就是一个泛函

  • 函数空间 中做泛函的极小, 是连续函数的空间,无穷维

  • 参数化
    • 选定参数空间是人工神经网络形式的函数
    • 是一层人工神经网络变换, 是全部的人工神经网络参数
    • 有限维空间中求解

VAE中进行的变分

  • 上述式子对于任意PDF 均成立,即自变量为所有PDF的函数空间

  • 泛函为: