单变量微商与微分
微商(difference)也就是我们熟知的导数,其来源于差商的极限,也可理解为函数微分与自变量微分的商。
$ \frac{\mathrm{d}y }{\mathrm{d}x} =f^{\prime}(x) = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{f(x + \Delta x) - f(x)}{\Delta x} $
多变量微商与微分
当扩展到多变量情形时,微商变为偏微商,微分变为全微分,定义的思想与单变量相同。多元函数求导法则同样直接来自单变量函数的复合求导。
Jacobian矩阵
最简洁的视角上,使用多元函数求导法则规定子函数的导数即为Jacobian矩阵,但其不仅是一个方便计算、证明的trick,更是在微积分学里坐标系统变换的关键工具或观点,这种方便计算、分析的变换系统往往是领域内的绝对核心。
Jacobian矩阵核心是组织偏微分,而在机器学习等工程领域,其直接组织的是梯度。