Mikä on sigmoidikuvio ja käyrän 3 vaihetta?

Sigmoidikuvion tai -funktion merkityksen ymmärtäminen on tärkeää riippumatta siitä, rakennatko oman neuroverkkosi vai mallinnatko hiivan kasvua. Monimutkaisten ongelmien oppiminen selittyy sigmoidifunktion ja kasvukäyrien avulla.

Kasvua mitattaessa kuivamassa on johdonmukaisempi kasvun indikaattori. Kasvun mittaaminen perustuu yleensä siihen, kuinka paljon kasvamme pituudessa tai painossa, koska organismia ei voi yksinkertaisesti haihduttaa.

Tämän seurauksena sigmoidifunktiot mahdollistavat numeerisen parametrien arvioinnin, koska ne ovat differentioituvia. Tarkastellaan tässä blogissa, mikä sigmoidikuvio tai -funktio on.

Mikä on sigmoidikuvio?

On tärkeää huomata, että monet organismit käyvät läpi useita eri kasvuvaiheita elinaikanaan. Mitattavaa koko- tai painomuuttujaa ajan kuluessa voidaan käyttää tällaisten mallien kvantifiointiin.

Sigmoidinen kuvio havaitaan yleisesti olosuhteissa, jotka ovat yleisesti ottaen johdonmukaisia ja joissa muuttuja kasvaa ensin eksponentiaalisesti, sitten lineaarisesti ja lopulta asymptoottisesti. S-muotoinen käyrä eli sigmoidifunktio voidaan nähdä, kun se piirretään.

Normaalijakauma sisältyy sigmoidikäyriin yhdessä monien muiden kumulatiivisten jakaumafunktioiden kanssa. Neuroverkko käyttää niitä myös aktivointifunktiona.

Mikä on sigmoidikuvion merkitys?

Koska sigmoidifunktio ja sen derivaatta ovat monotonisia, jatkuvia ja differentioituvia, on helppo muotoilla ja päivittää yhtälöt eri parametrien oppimiselle.

Mahdollinen kasvupolku esitetään s-käyränä, kun populaation kokoa kuvataan ajan suhteen. Jotta voisimme ymmärtää organismin elinkaaren, meidän on otettava tämä näkökohta huomioon.

Lisäksi sigmoidifunktioita voidaan käyttää neuroverkoissa monimutkaisten päätöksentekofunktioiden mallintamiseen, koska epälineaariset funktiot johtavat epälineaarisiin rajoihin.

Sigmoidikuvio koostuu kolmesta vaiheesta

Käyrällä on kolme päävaihetta: kiihtyvä vaihe/jakso, siirtymävaihe/jakso ja tasovaihe/jakso.

Eksponentiaalinen vaihe

Alkuvaiheessa populaation kasvu olisi suhteellisen hidasta (viiveaika), koska vain harvat lisääntymiskykyiset yksilöt olisivat laajalti hajallaan.

Kun syntyvyys ylittää kuolleisuuden, populaation koko kasvaa tasaisesti. Energiaa on runsaasti, ja ilmastonkestävyys on vähäistä, mikä johtaa heikkoon kuolleisuuteen.

Siirtymävaihe

Väestönkasvun vuoksi resurssit käyvät niukemmiksi, mikä aiheuttaa selviytymistaistelua. Väestönkasvu hidastuu syntyvyyden vähenemisen ja kuolleisuuden lisääntymisen seurauksena.

Plateau-vaihe

Lopulta lisääntyvä kuolleisuus vastaa uusien organismien tuotantoa, joten väestönkasvu pysähtyy.

Rajoittavien voimien seurauksena väestö on kasvanut suuremmaksi kuin ympäristön kyky selviytyä kasvusta. On todennäköistä, että populaatiokoko ei ole tässä vaiheessa vakaa, vaan se vaihtelee kantokyvyn rajoissa, jotta populaatio pysyy tasaisena.