机器学习是如何借鉴物理学思想的?从伊辛模型谈起(万字长文)

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机器学习是如何借鉴物理学思想的?从伊辛模型谈起(万字长文)

技术小能手 2018-03-12 14:58:05 浏览1886
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物理和机器学习,这两个听起来不相关的领域,居然有着千丝万缕的联系!

记者第一次听说时也吓了一跳。

而就真有这样一个神奇的模型,将物理和机器学习紧密联系到了一起——它就是伊辛模型。

伊辛模型——一个描述物质磁性的简单模型——会帮助阐释两个领域之间的广泛联系。

今天,文摘菌会先从简单物理直觉谈谈这个模型,然后导出物理学中著名的变分原理,从而严格推出这个模型。

然后我们就会发现,正是这个变分原理打开了机器学习的窗口。我们将玻尔兹曼分布归为指数组,使一一对应透明化,并且通过变分原理来证明近似后验推断与大量的数据之间的关系。

如果你有物理学基础的话,我希望看了这篇文章后会对机器学习有更好的认知,并且可以读懂相关领域的论文。如果你专攻机器学习,我希望你看了这篇文章之后可以看得懂统计物理学中平均场论和伊辛模型的论文。

物理学中的伊辛模型

现在我们来思考一个自旋




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