小明要准备一场重要的数学考试,他发现:
开始复习时,每学 1 小时,他能掌握 10 知识(效率很高)。
但学到一半时,知识变难了,每学 1 小时,他只能掌握 5(效率下降)。
到了最后冲刺阶段,他已经很累了,学 1 小时只能掌握 1(几乎没进步)。
这个学习曲线就是非线性函数的典型例子——前期进步快,后期进步慢,甚至可能遇到瓶颈。
3 线性 vs 非线性:为什么 ai 需要非线性?
如果世界是完全线性的,那我们可以用一个简单的公式来预测一切,比如:
你工作 1 小时 = 赚 100 块,工作 10 小时 = 赚 1000 块(完全线性)。
你吃 1 口饭 = 饱 10,吃 10 口 = 100 饱(完全线性)。
但现实世界不是这样的:
工作太多会累,效率下降(非线性)。
吃到一定程度会撑不下去(非线性)。
投资股票,收益不是“每年固定 10”,而是可能暴涨暴跌(非线性)。
ai 需要非线性函数(比如 relu、sigmoid),因为现实问题不是简单的加减乘除,而是充满复杂的变化。
结论:非线性函数的关键作用
它能描述现实世界中的复杂变化,比如爬山、学习、投资、天气变化等。
它让 ai 具备强大的学习能力,而不是只能处理简单的线性关系。
在深度学习里,激活函数(relu、sigmoid)都是非线性的,否则神经网络无法学习复杂模式。
思考:你还能举出哪些“非线性”的例子?比如人的成长、经济发展、技术进步,很多事情都是非线性的!