附錄 A:學霸的試煉——複數座標運算精要
在柳辰的工具箱裡,這三個運算技巧是通往高階數學的鑰匙:
複數的除法(共軛法):
要處理 $\frac{1+i}{1-i}$,關鍵在於分母的「實數化」。
$$\frac{1+i}{1-i} \cdot \frac{1+i}{1+i} = \frac{(1+i)^2}{1^2 - i^2} = \frac{2i}{2} = i$$幾何意義:這代表將向量 $(1, 1)$ 對向量 $(1, -1)$ 進行相對旋轉與縮放,結果剛好轉到了虛軸的正向。
單位根的對稱性:
方程式 $z^n = 1$ 的解,在複數座標平面上構成一個頂點在單位圓上的正 $n$ 邊形。這揭示了空間中完美的離散對稱性。
附錄 B:技術前瞻——複數座標與人工智慧(CVNNs)
柳辰敏銳地觀察到,傳統的神經網路主要處理實數。然而,最新的 複數值神經網路 (Complex-Valued Neural Networks) 正在改變遊戲規則:
相位的學習:在處理雷達影像或核磁共振(MRI)數據時,訊號的相位資訊至關重要。複數神經網路能直接在複數空間中進行權重運算,這比將實部虛部拆開處理具有更高的資訊效率。
非線性激活:在複數座標中,激活函數(如 $ModReLU$)能保持相位的穩定同時壓縮振幅,這模擬了人類大腦處理波動資訊的某種機制。
附錄 C:抒情結語——《虛數之詩》
文/柳辰
有人說,你是想像出的虛幻,
是一場無解方程後的權宜之計。
但我看見,你是在二維平面的深處,
執掌旋轉的隱形之手。
實數是地上的投影,刻劃著規模與長短;
而你是天空的維度,賦予了角度與靈魂。
沒有你,電能將失去頻率的律動,
沒有你,訊號將在雜訊中迷失航向。
$i$,這不只是一個符號,
它是數學對孤單直線的背叛,
是邏輯對平面自由的追求。
在 $a + bi$ 的擁抱裡,
我看見了宇宙最深沉的對稱——
那些看不見的,往往最真實。
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