线性代数和微积分在原始社会的应用

背景1:

原始社会中,部落战士每个月出去打猎一次。牛腿可以吃,鸟眼用来祭祀。

部落大祭司需要掌握整个部落的物资情况,运用矩阵,一目了然。

此例中的矩阵维度可以无限增加。
Y = W X + B Y=WX+B Y=WX+B

物资结余=属性权重X物资数量+物资消耗

[ y 11 y 12 y 21 y 22 ] = [ w 11 w 12 w 21 w 22 ] [ x 11 x 12 x 21 x 22 ] + [ b 11 b 12 b 21 b 22 ] \begin{bmatrix} y_{11}& y_{12} \\ y_{21} & y_{22} \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} w_{11} & w_{12} \\ w_{21} & w_{22} \end{bmatrix}\begin{bmatrix} x_{11} & x_{12} \\ x_{21} & x_{22} \end{bmatrix}+ \begin{bmatrix} b_{11} & b_{12} \\ b_{21} & b_{22} \end{bmatrix} [y11y21y12y22]=[w11w21w12w22][x11x21x12x22]+[b11b21b12b22]

单个猎物属性W
腿/条 w 11 w_{11} w11 w 12 w_{12} w12
眼睛/只 w 21 w_{21} w21 w 22 w_{22} w22
捕猎X 1月 2月
牛/头 x 11 x_{11} x11 x 12 x_{12} x12
鸟/只 x 21 x_{21} x21 x 22 x_{22} x22

b 11 b_{11} b11:一月消耗的牛腿数
b 12 b_{12} b12:二月消耗的牛腿数
b 21 b_{21} b21:一月消耗的鸟眼数
b 22 b_{22} b22:二月消耗的鸟眼数

y 11 y_{11} y11:一月余下的牛腿数
y 12 y_{12} y12:二月余下的牛腿数
y 21 y_{21} y21:一月余下的鸟眼数
y 22 y_{22} y22:二月余下的鸟眼数

背景2:

原始世界中,有一种羊,刚出生时没有毛,出生后第一天长一根,第二天长两根,……,第n天长n根。那么它100天长了多少毛呢。

此时运用积分,毛的数量为:

y = ∫ 0 100 x d x = 5000    . y=\int_0^{100}x{\rm d}x=5000\;. y=0100xdx=5000.

总结

当物资的属性权重无变化率时(如:今天牛有四条腿,明天还是四条腿),可用矩阵计数。
当物资的属性权重有了变化率时(如:一个细胞分裂一次,变成两个;两个细胞分裂一次,就变成了4个),就要用到微积分了。

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