Kluczowe szeregi Taylora

Analiza jednowymiarowa od pierwszych zasad

Kilkanaście szeregów Taylora pojawia się tak często, że warto znać je na pamięć. Przyswojenie ich pozwoli rozwijać, przybliżać i upraszczać wyrażenia na pierwszy rzut oka, bez konieczności każdorazowego wyliczania współczynników.

Zauważcie wzory: eˣ używa każdej potęgi podzielonej przez silnię; sin używa tylko nieparzystych potęg (jest to funkcja nieparzysta) i cos tylko parzystych; szereg geometryczny 1/(1−x) jest po prostu wszystkimi potęgami z współczynnikiem 1.

Szereg jest równy badanej funkcji tylko w swoim promieniu zbieżności. Dla eˣ, sin, i cos promień jest nieskończony; działają one dla każdego x. Ale 1/(1−x) i ln(1+x) zbiegają się tylko dla |x| < 1; przekrocz tę wartość, a szereg stanie się rozbieżny i przestanie mieć matematyczny sens.

Gdzie to występuje w MLSzeregi te są fundamentalne w wielu wyprowadzeniach algorytmów ML. Funkcja softmax i trik log-sum-exp opierają się na wykładniku eˣ; suma szeregu geometrycznego 1/(1−γ) reprezentuje zniżkowaną (zdyskontowaną) sumę nieskończonego strumienia nagród w uczeniu ze wzmocnieniem (reinforcement learning); a rozwinięcie dla ln(1+x) pojawia się przy obliczaniu log-prawdopodobieństw i stabilnych numerycznie…
▶ Kluczowe szeregi Taylora
← Taylorowe wielomianyZastosowania →