El Jacobiano

Cálculo multivariable desde primeros principios

Cuando la salida es un vector también, una función f: Rⁿ → Rᵐ, no basta con un gradiente. Necesitas la derivada parcial de cada salida respecto a cada entrada. Agrúpalos todos en una matriz y obtienes el Jacobiano J, la primera derivada completa de una función vectorial.

La fila i de J es simplemente el gradiente del i-ésimo output. Así que el Jacobiano es un apilamiento de gradientes, uno por coordenada de salida. Su forma es m × n: tantas filas como salidas y tantas columnas como entradas.

Piensa en la mesa de mezclas de un ingeniero de sonido, donde cada canal de salida responde a cada perilla de entrada. El jacobiano es esa tabla de sensibilidad escrita: cada entrada dice cuánto se mueve una salida cuando ajustas una perilla de entrada. Lee a lo largo de una fila para ver todo lo que impulsa una sola salida; lee por una columna para ver todo lo que controla una perilla.

Dónde aparece en el MLPara una capa, el Jacobiano dice cómo un pequeño cambio en su entrada cambia su salida, la estirada y comprimida local de esa capa. La retropropagación es simplemente multiplicar estos Jacobianos por capa (en el siguiente módulo). Cuando las personas se preocupan por gradientes que desaparecen o explotan, están preocupadas por ese producto de Jacobianos de capas.
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