梯度常數英文解釋翻譯、梯度常數的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 gra***nt constant
分詞翻譯:
梯度的英語翻譯:
【計】 graded
【化】 gra***nt
【醫】 gra***nt
常數的英語翻譯:
constant; invariable
【計】 C
【化】 constant
【醫】 constant
【經】 constant
專業解析
在數學和物理學中,“梯度常數”并非一個标準化的獨立術語,而是對“梯度是常數”這一狀态的描述。它指的是某個标量場的梯度在該區域内是一個恒定不變的向量。以下從漢英詞典角度和學科背景進行詳細解釋:
1. 核心概念與漢英對照
- 梯度 (Gradient): 漢語“梯度”對應的英文術語是gradient。它表示一個标量函數(其輸出是單個數值的函數)在空間各點處變化最快的方向和變化率。數學上,對于函數 ( f(x, y, z) ),其梯度定義為向量:
$$
abla f = left( frac{partial f}{partial x}, frac{partial f}{partial y}, frac{partial f}{partial z} right) $$
這個向量指向函數值增加最快的方向,其大小(模)表示在該方向上的變化率。
- 常數 (Constant): 漢語“常數”對應的英文是constant。它指一個不隨位置或時間變化的固定值。
- 梯度常數 (Gradient is Constant): 當說“梯度是常數”或提及“梯度常數”時,意指梯度向量 (
abla f ) 在整個考慮的區域内不隨空間位置變化,是一個恒定的向量。即:
$$
abla f = mathbf{C} $$
其中 (mathbf{C}) 是一個常向量(例如 (mathbf{C} = (a, b, c)),a, b, c 為常數)。
2. 數學意義與應用
當函數的梯度是常數時,意味着該函數在該區域内的變化率(沿梯度方向)是均勻的。最常見的例子是線性函數:
- 例如,函數 ( f(x, y) = ax + by + c )(其中 a, b, c 為常數)。
- 其梯度計算為 (
abla f = (a, b) )。
- 這個梯度向量 ((a, b)) 在定義域内處處相同,不隨 (x, y) 變化,因此是“梯度常數”。
- 幾何上,這表示函數的等值線(或等值面)是等間距的平行直線(或平面),因為函數值沿特定方向以恒定速率增加或減少。
3. 物理意義與應用
在物理學中,梯度常數的概念經常出現在描述均勻場中:
- 均勻電場: 在平行闆電容器産生的勻強電場中,電勢 ( V ) 的梯度(即電場強度 (mathbf{E} = -
abla V)) 是一個常向量。電場線是平行且等間距的直線,場強處處大小相等、方向相同。
- 均勻濃度梯度: 在擴散問題中,如果某種物質的濃度沿某一方向(如 x 方向)線性變化(濃度 ( c(x) = kx + c_0 ), k, c_0 為常數),那麼濃度梯度 (
abla c = (k, 0, 0))(在三維中)就是一個常向量,表示擴散驅動力在該方向上是均勻的。
4. 詞典視角與總結
從漢英詞典的角度看,“梯度常數”可以理解為描述“梯度為常向量”這一特定數學或物理狀态的短語:
- 梯度 (Gradient): The vector derivative of a scalar field, pointing in the direction of the greatest rate of increase of the function.
- 常數 (Constant): A quantity that does not change.
- 梯度常數 (Gradient is Constant): A situation where the gradient vector of a scalar field remains unchanged (both in magnitude and direction) throughout a specified region of space. This typically corresponds to linear scalar fields or uniform physical fields (like uniform electric fields or linear concentration distributions).
參考資料:
- Stewart, J. (2015). Calculus: Early Transcendentals (8th ed.). Cengage Learning. (數學分析中梯度定義與線性函數梯度示例)
- Griffiths, D. J. (2017). Introduction to Electrodynamics (4th ed.). Cambridge University Press. (均勻電場作為電勢梯度為常數的例子)
- Oxford English Dictionary Online. (n.d.). Entries for "Gradient" and "Constant". (詞典定義參考)
網絡擴展解釋
“梯度常數”這一術語并非标準學術概念,需要結合不同領域進行推測性解釋。以下是可能的含義方向及說明:
1.機器學習中的學習率常數
在梯度下降優化算法中,學習率(Learning Rate) 是一個關鍵參數,通常設定為固定值(常數),用于控制每次參數更新的步長。例如:
- 公式表示為:
$$
theta_{t+1} = theta_t - alpha cdot
abla J(theta_t)
$$
其中,$alpha$ 是學習率常數,$
abla J(theta_t)$ 是損失函數的梯度。此時“梯度常數”可能指代 $alpha$,即梯度下降中的固定步長參數。
2.數學中的梯度為常數的函數
若某函數的梯度在其定義域内保持恒定,則該函數為線性函數。例如:
- 函數 $f(x) = ax + b$ 的梯度(導數)為 $a$,是一個常數;
- 多元函數 $f(x, y) = 2x + 3y + 1$ 的梯度 $
abla f = (2, 3)$ 也是常向量。
3.其他領域的可能解釋
- 物理學:可能指材料屬性(如熱導率)與梯度(如溫度梯度)的乘積為常數的情況。
- 工程學:在數值模拟中,可能指梯度計算時設定的固定阈值或縮放系數。
建議
由于“梯度常數”缺乏标準定義,建議根據上下文進一步确認:
- 若涉及優化算法,通常指學習率;
- 若涉及函數性質,則指梯度保持不變的函數特性。
如需更精準的解釋,請補充相關領域或應用場景。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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