分部积分(简述)

从第一性原理出发的单变量微积分

当一个积分是两个无关函数的乘积,例如 x·eˣ 时,换元法通常帮不上忙。处理乘积的工具是分部积分,也就是乘积法则在积分中的对应物。

它直接来自反向使用乘积法则。公式把一个积分换成另一个希望更简单的积分:

技巧在于选择 u 和 dv。把 u 选成求导后会变得更简单的部分(这样剩下的积分更容易),并让 dv 是你能积分的部分。

在机器学习中的应用分部积分是机器学习中大量熵和交叉熵积分背后的技术。计算连续分布的熵时,会出现像 ∫ x ln x dx 这样的项。它也是推导期望以及变分推断数学中的常用工具,因为密度和对数密度的乘积积分会不断出现。
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