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机械学习—零基础学习日志012(自然对数e)

时间:2024-07-11 23:29:59浏览次数:14  
标签:单位 状态 衰变 原子 机械学习 012 时间 自然对数

学习《机械学习》时,发现基础薄弱的自己,对自然对数e不甚了解,所以,做了一些资料搜索与汇总。

自然对数e的由来

最开始起源于复利。如果你现在有100元,存在银行,一年以后,返回给你200元,也就是利润翻了一倍。可以记为:

100(1 + 1)^{1} = 200

如果银行现在的政策是,随时存,随时取,而且利息为,存放时间除以一年。以半年为间隔,得到的存款就是:

100(1 + \frac{1}{2})^{2}=225

如果是以一个月为间隔,存放

100(1 + \frac{1}{3})^{3} = 237.037...

如果把周期变得无限大,你的钱会变得无限多吗?不会!最后就是

100(1 + \frac{1}{n})^{n}

其中n 无穷大,可以表示为:

\lim_{n\to\infty }100(1 + \frac{1}{n})^{n} = 271.828 1828...

经过计算会发现这个式子得到的结果,不会是无穷大,而是不断逼近自然对数e。

这就是对数的由来。

自然现象中的e

一些元素是放射性元素,它们会衰变,衰变之后就变成了另一种元素,同时还会释放一些射线,这些射线对人体有害。

一旦有很多个放射性原子,我们就能统计出衰变概率,从而预测:经过多长时间以后,还有多少个铀原子没有衰变。

比如:

如果某种原子在单位时间内的衰变概率是10%,那么:

  • 每10000个这种原子,大概会有1000个原子在单位时间内衰变,剩下9000个这种原子。

  • 每9000个这种原子,大概会有900个原子在单位时间内衰变,剩下8100个这种原子。

  • 每8100个这种原子,大概会有810个原子在单位时间内衰变,剩下7290个这种原子。

  • ……

看上去好像衰变越来越慢,其实衰变概率不变。只是由于体量越来越小,导致单位时间内衰变的原子越来越少。

这个过程和“复利”很像,只不过是“复亏”[1]。

自然界,种群的生长也与e有关。

e的理解

简单点来说,对于一个单位状态量的变化率是固定值(100%)的系统,e代表了在一个单位时间内,连续的翻倍增长所能达到的极限值。

更深刻一点的说:e描述了连续体变化或物体连续变化的一种状态(单位状态量变化率是固定值),而自然界中大部分事物变化发展是接近这种状态的,这也就是为什么很多状态曲线呈现指数样式的原因所在。简单一句话:e代表了连续[2]。

e的定义表明了增长的极限[3]。

《深度科普:自然常数e,到底和“自然”有什么联系?》作者:认知皆模型[1]

《自然常数“e”,工程中的自然数“1”》  作者:J Pan 航空工程师[2]

《自然常数e为什么这么重要?》作者:超级数学建模 [3]

标签:单位,状态,衰变,原子,机械学习,012,时间,自然对数
From: https://blog.csdn.net/AI_freshfish/article/details/140088553

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