Двойни интеграли

Многопроменливо смятане от първи принципи

Единичният интеграл измерва площта под крива. Двойният интеграл измерва обема под повърхност. Покрийте част от равнината с малки плочки, умножете площта на всяка плочка по височината на повърхността над нея, съберете всичко и накрая смалете плочките. Това е идеята за сумата на Риман, издигната с още едно измерение.

Изчислявате го чрез повторно интегриране: първо по едната променлива, после по другата. Теоремата на Фубини прави това практично, защото за непрекъснати функции можете да интегрирате в произволен ред и да получите един и същ резултат.

Представете си, че измервате общите валежи, събрани над цяло поле. Дъждът вали неравномерно, по-силно близо до един ъгъл, по-слабо в друг, така че мислено нарязвате полето на малки квадрати, умножавате площта на всеки квадрат по локалната дълбочина на валежите там и събирате всяко парче. Позволяването на парчетата да се свият превръща тази сума в двоен интеграл от дълбочината f(x, y) над полето.

Къде се използва това в MLВсеки път, когато усреднявате нещо едновременно по две случайни величини, вие изчислявате двоен интеграл: E[f(X, Y)] = ∬ f(x, y) p(x, y) dx dy. Тъкмо смяната на реда, която теоремата на Фубини позволява, ви дава възможност за маргинализиране – интегриране по едната променлива, за да възстановите разпределението на другата. Всяко съвместно очакване и всяка маргинална плътност във вероятностен…
▶ Двойни интеграли
← Многомерен ред на ТейлърТройни интеграли →