Геометрия на Якобиана

Многопроменливо смятане от първи принципи

Ако Якобианът е квадратен (n входа, n изхода), неговата детерминанта изпълнява конкретна геометрична роля. От линейната алгебра знаем, че детерминантата на дадена матрица е коефициентът, с който тя мащабира обема. Детерминантата на Якоби показва колко дадено преобразуване разтяга или свива малка част от пространството, когато преминава през него.

Ако |det J| > 1, малка област от входното пространство излиза по-голяма, така че преобразуването я разширява. Ако |det J| , тя излиза по-малка, така че преобразуването я свива. Ако det J = 0, областта се смачква: преобразуването намалява размерността и е локално необратимо.

Нарисувайте малък квадрат върху лист разтеглива гума, след което дръпнете листа, за да изкривите мрежата. Детерминантата на Якоби е единственото число, което ви казва с колко е нараснала или се е свила площта на този малък квадрат при разтягането. Дръпнете гумата в двете посоки и квадратът се издува; смачкайте го в една гънка и площта му пада до нула.

Къде се използва това в MLДа предположим, че искате да превърнете обикновено Гаусово разпределение в сложно разпределение на данни. Един нормализиращ поток прави точно това, като научава обратимо преобразуване g от проста към сложна плътност. Тъй като g разтяга пространството, вероятностната маса ще се разпръсне, освен ако не я мащабирате отново, така че формулата за смяна на променливите p_X(x) = p_Z(g⁻¹(x))·|det J|…
▶ Геометрия на Якобиана
← ЯкобианътХесиан →