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一、人物介紹 賈憲,北宋數(shù)學(xué)家,約于1050年左右完成《黃帝九章算經(jīng)細(xì)草》,原書佚失,但其主要內(nèi)容被楊輝(約13世紀(jì)中)著作所抄錄,因此傳世。楊輝《詳解九章算法》(1261)載有“開方作法本源”圖,注明“賈憲用此術(shù)”。這就是著名“賈憲三角”,或稱“楊輝三角”?!对斀饩耪滤惴ā吠瑫r(shí)錄有賈憲進(jìn)行高次冪開方的“增乘開方法”。 ![]() 賈憲:北宋數(shù)學(xué)家 二、賈憲的主要數(shù)學(xué)貢獻(xiàn) 賈憲的主要數(shù)學(xué)貢獻(xiàn)是創(chuàng)造了“賈憲三角”和“增乘開方法”。賈憲三角是一個(gè)二項(xiàng)式系數(shù)表,可以用來快速計(jì)算高次冪的整數(shù)部分。增乘開方法是一種求高次冪的正根的方法,它比傳統(tǒng)的方法更加整齊簡(jiǎn)捷,程序化,并且在開高次方時(shí)尤其顯出它的優(yōu)越性。增乘開方法的計(jì)算程序大致和歐洲數(shù)學(xué)家霍納的方法相同,但比霍納的方法要早770年。 ![]() 楊輝三角 ![]() 賈憲三角 增乘開方法相比傳統(tǒng)方法具有以下優(yōu)勢(shì):
綜上所述,增乘開方法在計(jì)算高次冪方面具有很大的優(yōu)勢(shì),是傳統(tǒng)方法無法比擬的。 三、賈憲三角是如何影響后世數(shù)學(xué)發(fā)展的? 賈憲三角的影響主要表現(xiàn)在其對(duì)后世數(shù)學(xué)發(fā)展所產(chǎn)生的啟示和推動(dòng)作用。首先,賈憲三角的發(fā)明為數(shù)值計(jì)算提供了重要的工具,為高次冪的數(shù)值計(jì)算提供了簡(jiǎn)潔、整齊的方法,促進(jìn)了數(shù)學(xué)的發(fā)展。其次,賈憲三角為后世數(shù)學(xué)家研究二項(xiàng)式系數(shù)提供了重要基礎(chǔ),為深入探討二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)和公式化表達(dá)提供了重要啟示。此外,賈憲三角也促進(jìn)了組合數(shù)學(xué)的發(fā)展,為組合數(shù)學(xué)的研究提供了重要的工具和思路??傊?,賈憲三角在數(shù)學(xué)發(fā)展史上具有重要地位,對(duì)后世數(shù)學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。 在金融學(xué)中,賈憲三角可以用于計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值(Value at Risk,VaR)。VaR是一種常用的風(fēng)險(xiǎn)度量工具,用于衡量某一資產(chǎn)或投資組合在一定置信水平下可能發(fā)生的最大損失。 ![]() Value at Risk 具體而言,賈憲三角可以用于計(jì)算分位數(shù)回歸(Quantile Regression)中的參數(shù)估計(jì)。分位數(shù)回歸是一種非參數(shù)回歸方法,它可以估計(jì)出一個(gè)分布中的任意分位數(shù)的值。在計(jì)算VaR時(shí),我們可以使用分位數(shù)回歸方法來估計(jì)資產(chǎn)或投資組合的分布函數(shù),進(jìn)而計(jì)算出指定置信水平下的VaR值。 此外,賈憲三角還可以用于計(jì)算投資組合的方差-協(xié)方差矩陣(Variance-Covariance Matrix),從而評(píng)估投資組合的風(fēng)險(xiǎn)和收益表現(xiàn)。方差-協(xié)方差矩陣是一種描述投資組合風(fēng)險(xiǎn)的重要工具,它可以用于計(jì)算投資組合在不同資產(chǎn)之間的相關(guān)性,以及每個(gè)資產(chǎn)自身的波動(dòng)率。 總之,賈憲三角在金融學(xué)中可以用于計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值和分析資產(chǎn)組合的收益和風(fēng)險(xiǎn)表現(xiàn),為金融決策提供重要的參考和依據(jù)。 賈憲三角在數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用。以下是一些具體的應(yīng)用示例:
![]() 矩陣運(yùn)算
![]() 數(shù)據(jù)擬合
![]() 特征提取
![]() 數(shù)據(jù)壓縮 總之,賈憲三角在數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用,可以為數(shù)據(jù)科學(xué)家提供強(qiáng)大的數(shù)學(xué)工具,幫助其分析和處理數(shù)據(jù)。 賈憲三角在人工智能領(lǐng)域中也有廣泛的應(yīng)用。以下是一些具體的應(yīng)用示例: 1.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練:賈憲三角可以用于計(jì)算神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的權(quán)重和偏置,從而訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。通過賈憲三角的方法,可以優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù),使網(wǎng)絡(luò)的輸出結(jié)果更接近于實(shí)際結(jié)果。 ![]() 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練 2.特征選擇:賈憲三角可以用于選擇最相關(guān)的特征,從而構(gòu)建有效的機(jī)器學(xué)習(xí)模型。通過計(jì)算每個(gè)特征與目標(biāo)變量之間的相關(guān)系數(shù),可以找出對(duì)目標(biāo)變量影響最大的特征,從而選擇最相關(guān)的特征來構(gòu)建模型。 ![]() 特征選擇 3.數(shù)據(jù)分類和聚類:賈憲三角可以用于分類和聚類數(shù)據(jù)。通過計(jì)算數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的距離和相似性,可以將數(shù)據(jù)點(diǎn)分為不同的類別或聚類,從而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分類。 ![]() 數(shù)據(jù)分類和聚類 4.圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺:賈憲三角可以用于圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺中的各種應(yīng)用。例如,可以用于圖像濾波、圖像增強(qiáng)、特征提取、目標(biāo)檢測(cè)等。 ![]() 圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺 總之,賈憲三角在人工智能領(lǐng)域中也有廣泛的應(yīng)用,可以為機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等領(lǐng)域的開發(fā)者提供重要的數(shù)學(xué)工具和計(jì)算方法。 四、賈憲在數(shù)學(xué)中的地位 賈憲在數(shù)學(xué)中的地位非常高,他是中國數(shù)學(xué)史上的重要人物之一,被譽(yù)為“中國十大數(shù)學(xué)家”之一。賈憲的數(shù)學(xué)成就不僅在中國歷史上有著重要地位,而且在世界數(shù)學(xué)史上也有著重要影響。他的方法被廣泛應(yīng)用于數(shù)字計(jì)算、方程求解、組合數(shù)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。此外,賈憲還培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的數(shù)學(xué)家,他的學(xué)術(shù)思想得到了傳承和發(fā)展??傊?,賈憲是中國數(shù)學(xué)史上的重要人物,他的貢獻(xiàn)對(duì)于數(shù)學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步有著重要的影響。 ![]() 賈憲相關(guān)數(shù)學(xué)理論在人工智能方面的運(yùn)用 ![]() 數(shù)學(xué)與科技 |
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