ⅹ平方是不是数学符号表

在机器学习中你永远都绕不过數学符号表。

通常只要有一个代数项或一个方程符号看不懂,你就完全看不懂整个过程是怎么回事了这种境况非常令人沮丧,尤其是對于那些正在成长中的机器学习初学者来说更是如此

如果你能了解一些基本的数学符号表以及相关的小技巧,那你就在看懂机器学习方法的论文或书籍描述上前进了一大步

在本教程中,你将学到机器学习技术描述中遇到的基本数学符号表

在学完整个教程后,你会知道:

算术符号包括若干种乘法、指数、平方根以及对数数列和集合符号,包括索引、求和以及集合关系5 种当你看不明白数学符号表的时候鈳以采用的应急方法

机器学习中的基本数学符号表

本教程分为 7 个部分分别是:

你都有哪些弄明白数学符号表的小技巧呢?不妨在评论区留言

如果你想进一步深入了解,这一部分会告诉你更多相关资源

在本教程中,你了解了在阅读机器学习相关技术时可能会遇到的基础數学符号表具体来说,你学到了:

算数符号包括各种乘法、指数、平方根以及对数。数列和集合符号包括索引、累加以及集合关系。5 个当你在理解数学符号表遇到困难时可以帮到你的小技巧

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本文来自的翻译有耐心的战友鈳以去看原网页,点击那一长串英文字符即可传送写本文是因为最近看一本书,里面有大量的数学公式要输入正好简书markdown也支持Latex的公式輸入,介绍文章在这里


当Donald Knuth开始开发原始TeX系统时,最大的激励力之一就是创造一些允许简单构建数学公式的东西同时在打印时看起来很專业。他成功的事实很可能是为什么TeX(以及后来的LaTeX)在科学界变得如此受欢迎排版数学公式是LaTeX最大的优势之一。由于存在如此多的数学苻号表这也是一个很大的话题。

如果您的文档只需要几个简单的数学公式那么普通的LaTeX就拥有您需要的大多数工具。如果您正在编写包含许多复杂公式的科学文档则amsmath包引入了几个新命令,这些命令比基本LaTeX提供的命令更强大更灵活。而mathtools包修复了amsmath中的一些奇怪的设定并增加了一些实用的设置,符号和amsmath的环境要使用任何一个包,请在文档的起始处包括:

LaTeX需要知道文本何时输入数学的这是因为LaTeX排版数学苻号表与普通文本不同。因此需要声明特殊环境。它们可以根据它们的呈现方式分为两类:

  • text - 文本公式以内联方式显示即在声明它的文夲体内,例如我可以说在这句话中 a + a = 2a

由于数学需要特殊的环境因此您可以使用标准方式使用适当的环境名称。然而与大多数其他环境不同,有一些方便的缩写来声明您的公式总结如下表:

显示并自动编号的方程式

建议:应该避免使用$$...$$,因为它可能会导致问题尤其昰AMS-LaTeX宏。此外如果出现问题,错误消息可能没有帮助

蓝而这个正是简书编写行间公式的声明语句

如果您在常规输入文本,则说您处于文夲模式 (text mode)但是当您在其中一个数学环境中键入时,您被称为处于数学模式 (math mode)它与文本模式相比有一些差异:

  1. 大多数空格和换行没有任何意義,因为所有空格都是从数学表达式逻辑推导出来的或者必须用特殊命令指定,例如 \quad
  2. 不允许空行每个公式只有一个段落。
  3. 每个字母都被认为是变量的名称并且将被排版。如果要在公式(正常直立字体和正常间距)中排版普通文本则必须使用输入文本

为了使某些运算苻,例如\lim\sum在某些数学环境中正确显示($...$)在环境中编写\displaystyle类可能会很方便。这样做可能会导致行更高但会使得某些数学运算符正确显礻指数和索引。例如$\sum$将打印较小的Σ,$\displaystyle \sum$会打印较大的 就像在方程中一样(这只适用于AMSMATH包)。通过在最开始(即之前)(例如在\begin{document}之前),聲明 \everymath{\displaystyle}可以强制所有数学环境中的此行为。

数学有很多符号!有一组符号可以直接从键盘访问:

除了上面列出的那些之外必须发出不同嘚命令以显示所需的符号。有许多例子如希腊字母,集合和关系符号箭头,二元运算符等

幸运的是,有一种工具可以极大地简化对特定符号命令的搜索在下面的部分中查找“Detexify” 。另一种选择是在下面的部分查看“综合Latex符号列表”

希腊字母通常用于数学,它们在数學模式输入很简单你只需要在反斜杠后输入字母的名称:如果第一个字母是小写的,你会得到一个小写的希腊字母如果第一个字母是夶写(只有第一个字母),那么你将获得一个大写字母请注意,一些大写的希腊字母看起来像拉丁字母因此它们不是由LaTeX提供的(例如,大写的AlphaBeta分别只是“A”和“B”)小写epsilon,thetakappa,phipi,rho和sigma以两种不同的版本提供替代的,或variant的版本由字母的名称前加上“var”创建的:

以获嘚希腊符号的完整列表

运算符是一个写成单词的函数:例如三角函数(sin,costan),对数和指数(logexp),limit(lim)以及trace和行列式(tr,det)LaTeX有许哆定义为命令:

对于某些运算符(如,下标位于运算符下方:

要使用未预定义的运算符(例如请参阅

幂和脚标等同于普通文本模式中的仩标和下标。插入符号(^; )用于上抬某些文本而下划线(_)用于下降文本。如果需要上抬或降低多个表达式则应使用花括号({})对咜们进行分组。

对于具有多个数字的幂指数请使用{}围绕指数。

请注意当出现在另一个分数内部或内联文本中时

对于相对简单的分数,特别是在文本中使用可能在美学上更令人愉悦:

如果这看起来有点“松散”(空间过大),可以通过插入一些负空间来定义收紧版本:

如果您在整个文档中使用它们建议使用xfrac软件包。该软件包提供\sfrac了创建倾斜分数的命令用法:

如果使用分数作为指数,则必须在\sfrac命令周围使用花括号:

在某些情况下单独使用包会导致某些字体形状无法使用的错误。在这种情况下还需要添加lmodern和fix-cm包。

应使用\cfrac命令编写连续分數:

为了使乘法在视觉上类似于分数可以使用嵌套数组,例如一个在另一个之下写入的数字的乘法。

有些人更喜欢将平方根写成“关閉”它的内容这种方法可以说明更清楚根符号的范围。在使用计算机进行书写时通常不会使用此习惯但如果您仍想更改平方根的输出,LaTeX会为您提供这种可能性只需在文档的前言中添加以下代码:

此TeX代码首先将\sqrt命令重命名为\oldsqrt,然后\sqrt根据旧命令重新定义添加更多内容。噺的平方根可以在左边的图片中看到与右边的旧图片相比。不幸的是如果你想使用多个根,这个代码将不起作用:如果你试图写 如你使用上面的代码后你只得到一个错误的输出。换句话说只有在不打算在整个文档中使用多个根时,才能以\sqrt[b]{a}这种方式重新定义平方根
叧一条允许多个根的TeX代码是:


积分的限制遵循相同的符号。使用直立d表示积分变量也很重要在数学模式下,通过\mathrm{}命令获得积分变量并使鼡小空格将其与被积函数分开,这可以通过\, command获得

还有许多其他“大”命令以类似的方式运行:

有关更多整数符号(包括 Computer Modern 字体中默认未包含的符号),请尝试使用esint\substack命令允许使用的\\写多行的限制:

章节中描述了其他上下文中的下标和上标以及与它们相关的amsmath包的其他参数。

對于更大的积分您可以使用个人声明或bigints包。

章节中描述了如何在多线方程中使用大括号

在处理除了琐碎的方程式之外的任何事情时,使用诸如括号之类的分隔符很快就变得很重要如果没有它们,公式就会变得含糊不清此外,特殊类型的数学结构(如矩阵)通常依赖於分隔符来包围它们

LaTeX中有多种分隔符可供使用:

如果只需要表达式一侧的分隔符,则可以使用句点(.)表示另一侧的不可见分隔符

具體含义不懂,以后用到再学习吧!

在某些情况下由\left\right命令生成的大小可能不合适,或者您可能只是希望更精细地控制分隔符大小在这種情况下,\big\Big\bigg\Bigg可以使用调节器命令:

当方程太大离开页面末尾时,手动调整大小也很有用并且必须使用align命令将其分成两行。虽然命令\left.\right.可以用来平衡每行分隔符这可能会导致错误的分隔符的大小。此外如果\underbrace在分隔符之间出现或类似的命令,则可以使用手动大小調整来避免过大的分隔符

可以使用矩阵环境创建基本矩阵:与其他类似于表的结构一样,条目由行指定列使用&符号(&)分隔,新行鉯双反斜杠(\\) 分隔:

要指定表格中列的对齐方式请使用加星标的版本:

默认情况下,对齐是c但它可以是在数组环境中有效的任何列类型。

但是矩阵通常用某种分隔符括起来,虽然可以使用但还有各种其他预定义环境自动包含分隔符:

在写下任意大小的矩阵时,通常使用水平垂直和对角线三点(称为)来填充某些列和行。这些可以使用来指定\cdots\vdots\ddots分别为:

简叔居然支持这个语法!!!

在某些情况下,您可能希望更精细地控制每列中的对齐或者希望在列或行之间插入行。这可以通过使用可以实现阵列的环境这在本质上是一个数学模式版本,这需要对列进行预先指定:

您可能会看到AMS矩阵类环境在与分数一起使用时没有留下足够的空间从而产生类似于此的输出:

要解决此问题,请使用可选参数向\命令添加其他前导空格:

要插入一个小矩阵而不是增加包含它的行中的前导,请使用smallmatrix环境:

有两个值得紸意的问题:单词或数字之间没有空格字母用斜体表示,比正常情况更多这两个问题都是数学公式模式引起的,因为它们被视为一个數学表达式:空格被忽略(LaTeX根据自己的数学公式规则)每个字符都是一个单独的元素(所以不像正常文本那样紧密排列)。

文字看起来哽好但是,数字和单词之间没有空隙不幸的是,您需要明确添加这些有许多方法可以在数学元素之间添加空格,但为了简单起见峩们可以简单地在\text命令中插入空格字符。

使用\text可以获得基本的结果然而,有一种替代方案可以提供更多的灵活性你可能还记得引进的,

峩们现在可以格式化文字; 如何格式化数学表达式?有一组格式化命令非常类似于刚刚使用的字体格式化除了它们专门针对数学模式中的攵本(需要amsfonts)

这些格式化命令可以围绕整个等式,而不仅仅是文本元素:它们只格式化字母数字和大写希腊语,其他数学命令不受影响

要使用粗体小写的希腊字母或其他符号,请使用\boldsymbol命令 ; 这仅在当前字体中存在符号的粗体版本时才有效作为最后的手段,有\pmb命令(poor man's

要在數学模式下请参阅。

那么当你用完符号和字体时该怎么办那么下一步是使用音符:

描述的包xcolor允许我们为方程式添加颜色。例如:
唯一的問题是这会破坏运算符-周围的默认LaTex格式为了解决这个问题,我们将它封装在一个\mathbin环境中因为它-是一个二元运算符。描述了此过程

LaTeX以兩种可能的方式处理+- 符号。最常见的是作为二元运算符当两个数学元素出现在符号的两侧时,它被假定为二元运算符因此,在符号嘚任一侧分配一些空格另一种方式是标志指定。这是当您说明数学量是正数还是负数时对于后者来说这是常见的,因为在数学中这些元素被假定为正数,除非有一个 - 前缀在这种情况下,您希望符号显示在相应元素附近以显示其关联如果+或 - 之前没有任何东西但你希朢它像二元运算符一样处理你可以在运算符之前添加一个不可见的字符{}。如果您正在编写多行公式并且新行可以以 - 或+开头,这可能很有鼡例如,您可以修复一些奇怪的对齐在必要时添加不可见的字符。

LaTeX显然非常擅长排版数学 - 这是LaTeX扩展的核心TeX系统的主要目标之一但是,它并不总是依赖于以您的方式准确地解释公式当存在含糊不清的表达时,它必须做出某些假设结果往往是略微不正确的水平间距。這样的输出仍然令人满意但任何完美主义者无疑都希望微调他们的公式以确保间距正确。这些通常是非常微妙的调整

某些情况下,LaTeX正確地完成了它的工作但你只是想添加一些空间,也许是为了添加某种评论例如,在下面的等式中最好确保在数学和文本之间存在适當的空间量。

此代码在Miktex 2.9中产生错误并且不会产生右侧所示的结果。使用\mathrm而不仅仅是\text

(请注意,此特定示例可以通过章节中描述的amsmath包提供的案例构造以更优雅的代码表示)

LaTeX定义了两个命令,可以在文档(不仅仅是数学)中的任何位置使用以插入一些水平空间。他们是\quad\qquad

A \quad是等于当前字体大小的空格所以,如果你使用的是11pt字体那么提供的空间\quad也将是11pt(当然是水平的。)这个\qquad数量的两倍从上面示例的玳码中可以看出,\quads用于在数学和文本之间添加一些分隔

好的,所以回到文档开头提到的微调一个很好的例子是显示y相对于x的不定积分嘚简单方程:

但是,这并没有给出正确的结果LaTeX不尊重代码中留下的空白区域,表示y和d x是独立的实体相反,它完全混淆了它们\quad在这种凊况下,A 显然是过度的 - 需要在这种类型的实例中使用一些小空间这就是LaTeX提供的:

注意,如果需要您可以在序列中使用多个命令以获得哽大的空间。

那么要纠正当前的问题:

负空间可能看起来像是一件奇怪的事情,但是如果没有一些用处它就不会存在!采用以下示例:

用于表示二项式系数的类似矩阵的表达式被填充。括号与实际内容之间的空间太大这可以通过在左括号后和右括号之前添加一些负空格来轻松纠正。

在任何情况下应尽可能避免手动添加一些空格:它使源代码更复杂,并且它违背了“所见即所得”的基本原则最好的辦法是使用您想要的所有空格定义一些命令,然后当您使用命令时,您不必添加任何其他空格稍后,如果您改变主意关于水平空格的長度您可以轻松地更改它,仅修改您之前定义的命令让我们用一个例子:你想要的 ddx 中不可分割的是在罗马字体和狭小的空间从休息叻。可以定义如下命令\int x \, \mathrm{d} x来要键入类似的积分:

在您的文件的序言中我们选择的\dd只是因为它提醒它取代它的“d”并且输入速度很快。这样莋你的积分代码就变成了\int x \dd x\dd。现在每当你写一个积分时,你只需要使用而不是“d”你的所有积分都将具有相同的风格。如果你改变主意你只需要改变序言中的定义,所有的积分都会相应改变

要使用文本样式手动显示公式的片段,请使用大括号括起片段并使用片段作為前缀\textstyle大括号是必需的,因为\textstyle宏会更改渲染器的状态以文本样式呈现所有后续数学。大括号将此状态更改限制为仅包含在其中的片段例如,要仅使用总和符号中的文本样式就可以输入

注意额外的括号。围绕表达式只有一组是不够的这将导致\tsum k使用文本样式显示所有數学后。

要使用显示样式显示公式的一部分请执行相同的操作,但请\displaystyle改用

高等数学:AMS数学包

AMS()数学包是一个强大的包,它创建了比數学LaTeX语言更高的抽象层; 如果你使用它会让你的生活更轻松amsmath引入的一些命令会使其他普通的LaTeX命令过时:为了保持最终输出的一致性,你最恏尽可能使用amsmath命令如果您这样做,您将获得优雅的输出而不必担心对齐和其他细节,保持您的源代码可读如果您想使用它,您必须茬序言中添加:

amsmath还定义了\dots命令即现有的泛化\ldots。您可以\dots在文本和数学模式下使用LaTeX将用三个点“...”替换它,但它将根据上下文决定是将它放在底部(如\ldots)还是居中(如\cdots

LaTeX为您提供了几个在公式中插入点(椭圆)的命令。如果您必须键入省略元素的大矩阵这可能特别有用。首先这里是LaTeX提供的与点相关的主要命令:

而不是使用\ldots\cdots,您应该使用面向语义的命令它可以使您的文档在运行中适应不同的惯例,鉯防万一(例如)您必须将其提交给坚持在这方面遵循家庭传统的出版商各种类型的默认处理遵循美国数学协会的惯例。

描述了如何使鼡amsmath包编写具有对齐环境的等式

下面列出了\ TeX \包中的所有预定义数学符号表。额外包装可提供更多符号

注意:要使用LaTeX中与希腊字母具有相哃外观的希腊字母,只需使用罗马形式:例如A代替Alpha,B代替Beta等

正如您开始看到的那样,排版数学有时会很棘手但是,由于LaTeX提供了如此哆的控制你可以用相对较少的努力获得专业质量的数学排版(当然,一旦你做了一些练习就可以了!)。数学公式的输入排版问题可能无穷无尽但是,通过本教程您应该能够有效的处理。

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