Polinómios de Taylor

Cálculo de uma variável a partir dos primeiros princípios

Um polinómio de Taylor aproxima uma função complicada perto de um ponto por um polinómio simples, construído para igualar o valor, o declive, a curvatura e assim por diante da função, precisamente nesse ponto. Faz coincidir o suficiente destes e o polinómio acompanha a curva de perto nas imediações.

A ideia constrói-se por camadas. Uma constante iguala a altura. Acrescenta um termo linear e passa a igualar também o declive (é a reta tangente). Acrescenta um termo quadrático e iguala a curvatura. Cada novo termo acerta mais uma derivada.

Arrasta o número de termos na figura e observa um polinómio de ordem baixa afastar-se da curva, enquanto um de ordem mais alta a acompanha ao longo de um intervalo mais amplo.

Onde isto aparece no MLA expansão de Taylor está em toda a parte na otimização. O gradiente descendente usa o termo linear (de primeira ordem) de Taylor, caminhando ao longo do declive. O método de Newton usa o termo quadrático, ajustando uma parábola e saltando para o seu mínimo. Toda a hierarquia de otimizadores se resume a "quantos termos de Taylor mantemos?" E linearizar uma não-linearidade perto do seu ponto de…
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