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本期我们来聊聊数学技能中函数的基础,通常我们用y=f(x)这一方式来表示函数,在我们进入到这一方式之前,我们先以另一种方式来说明这其中的原理,亦即我们本期要谈的从集合到集合映射的方式。
01从一个集合映射到另一个集合
如下图所示,有两个集合A和B,函数f:A→B是一个规则、公式或机器,将集合A中的元素a转换为集合B中的元素f(a)。a好比一个“输入”,f(a)则是对应的“输出”。
总结来说,我们可以这样去理解函数,把它比作一个机器,此机器运行的规则是可将一个元素经过处理转换为另一个元素。
我们来看一个具体点儿的例子,假设有两个集合A和B:
A={1,2,10},B={apple,DJ,monkey}
两个集合通过函数f:A→B,得到:
f(1)=apple,f(2)=apple,f(10)=monkey;其映射如下图所示。
回到我们在之前一期(话说数据科学——数学技能之集合理论的简单应用)中所提到的医疗检测的案例中,假设集合X包含所有参与检测的人,集合Y有两个代表符号“+”(代表阳性)和“-”(代表阴性),并且我们定义一个函数Test:X→Y,通过函数Test,我们可获知参与检测的人是阴性还是阳性。
X={所有参与检测的人},Y={+,-}
Test:X→Y
据此,我们可以写出某个人的检测结果如下:
Test(person)=+或Test(person)=-
02“监督学习”SupervisedLearning
以上我们所提到的案例都是给出“输入”和“输出”,以及对应的函数,但实际上很多时候,我们是不知道这些“函数”的,或者说我们需要根据“输入”和“输出”来确定连接它们之间关系的这个函数是怎样的。例如,我们有一个业务,按照时间(以年份为单位)来计算,每年或盈利或亏损,根据这些对应的关系,我们如何确定它们之间的联系,以函数的方式。
集合Y={...2019,2020,2021,...},其对应的盈利或亏损数额(“输出”)可以是任何实数,以集合R来表示。根据这两个集合,我们通过一系列的“监督学习(supervisedlearning)”来确定其函数,以Profit:Y→R 表示。
我们使用一般化的规则来表达数据科学中的“监督学习”,即:根据已知集合A和B,元素a∈A,f(a)∈B,确定函数f是怎样的。这是简洁的表达方式,实际应用中可能会涉及到大量的数据集和复杂的运算过程等。总而言之,基础的逻辑总是相通的。
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快照生成时间:2022-12-27 16:45:06
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