
【計】 average gra***nt
average; counterpoise; equilibration; evenness
【醫】 Av.; average
【經】 avg.
【計】 graded
【化】 gra***nt
【醫】 gra***nt
在漢英詞典視角下,“平均梯度”(Average Gradient)是一個數學與工程領域的專業術語,其核心含義可歸納為以下三點:
平均梯度指函數在特定區域(如多維空間、圖像像素塊或數據集)内所有點梯度的算術平均值。梯度本身表示函數在該點的最大變化率及方向(即偏導數向量),而平均梯度則量化了該區域的整體變化趨勢強度。
英文對應術語:Average Gradient 或 Mean Gradient。
設函數 ( f ) 在區域 (Omega) 中有 ( n ) 個離散點,每點的梯度為 ( abla f_i),則平均梯度公式為:
$$
abla{text{avg}} f = frac{1}{n} sum{i=1}^{n} abla f_i $$
在圖像處理中,常通過計算像素鄰域的灰度值差分近似梯度,再求均值(如Sobel算子應用後取均值)。
圖像分析
用于衡量圖像局部區域的清晰度或紋理複雜度。高平均梯度值通常對應邊緣豐富、細節清晰的區域,如圖像銳度檢測。
例:醫學影像中,腫瘤邊界的平均梯度可輔助識别病變擴散特征。
機器學習優化
在訓練神經網絡時,平均梯度可反映參數更新的整體穩定性。若平均梯度趨近于零,可能預示模型陷入局部最優或梯度消失問題。
例:梯度裁剪(Gradient Clipping)技術通過限制平均梯度幅值提升訓練收斂性。
《數學辭海》(第3卷)對梯度與向量場平均性質的闡釋(幾何出版社,2019)。
Gonzalez & Woods《數字圖像處理》(第4版)第3章“空間域圖像增強”詳述梯度算子與平均計算(Pearson, 2018)。
Python科學計算庫SciPy官方文檔中scipy.ndimage.generic_gradient
模塊對梯度均值的計算說明(詳見scipy.org/docs)。
平均梯度是一個在不同領域有不同含義的術語,以下是基于常見場景的解釋:
在圖像質量評價中,平均梯度(Average Gradient)反映圖像清晰度和細節表現能力。它通過計算圖像所有像素點在水平和垂直方向上的灰度變化幅度平均值來量化銳利度: $$ text{平均梯度} = frac{1}{MN} sum{i=1}^{M} sum{j=1}^{N} sqrt{ left( frac{partial I}{partial x} right) + left( frac{partial I}{partial y} right) } $$ 其中:
數值越大,說明圖像邊緣越銳利、細節越豐富。
在優化算法(如梯度下降)中,平均梯度可能指:
領域 | 作用 | 典型值範圍 |
---|---|---|
圖像處理 | 評估清晰度、銳化效果 | 0.1~10(依圖像類型) |
機器學習 | 優化穩定性、收斂判斷 | 依模型複雜度而定 |
若需更具體的計算示例或某領域的深入解析,建議補充上下文信息。
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