Derivate Parziali

Calcolo multivariabile dai primi principi

Un'idea porta gran parte del calcolo multivariabile: per derivare una funzione di molte variabili, cambia una sola variabile alla volta e congela tutte le altre. Tieni y fermo, muovi x, e chiedi come risponde f. Quel tasso di cambiamento è la derivata parziale ∂f/∂x.

La ∂ ricciuta ("parziale") è l'unica nuova notazione. Tutto il resto è derivazione del Corso I (regola della potenza, regola del prodotto, regola della catena) applicata come se le variabili congelate fossero solo costanti.

Stai in piedi su una collina e la pendenza che senti dipende dalla direzione in cui guardi. Cammina dritto verso est, mantenendo fissa la tua posizione nord-sud, e la ripidità sotto i piedi è la derivata parziale ∂f/∂x. Girati e cammina invece verso nord, mantenendo fissa la posizione est-ovest, e sentirai una pendenza diversa, ∂f/∂y. Ogni parziale congela una direzione e riporta la salita o la discesa lungo l'altra.

Dove si trova nel MLImmagina di congelare ogni peso in una rete tranne uno, poi chiedere come si muove la loss mentre spingi quel singolo peso. La risposta è la derivata parziale ∂L/∂wᵢ: il suo segno ti dice da che parte spingere il peso per abbassare la loss, la sua grandezza ti dice quanto la loss è sensibile ad esso. Raccogli una parziale per peso e hai il gradiente, che le prossime lezioni assemblano.
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