পর্ব ১৪ · ভেক্টর ক্যালকুলাস
রেখা সমাকলন
বক্ররেখা বরাবর সমাকল
শেখার লক্ষ্য
- Scalar ও vector line integral
- Path-independence
- প্রয়োগ: কাজ ও সঞ্চালন
সংজ্ঞা
Scalar field f বরাবর: ∫_C f ds, যেখানে ds = √(dx² + dy² + dz²)।
Vector field F বরাবর: ∫_C F · dr — গতিপথ বরাবর F-এর component-এর সমাকল।
ভৌত অর্থ
F = বল হলে ∫F·dr = বলের দ্বারা কাজ (work)।
F = বেগ ক্ষেত্র হলে ∫F·dr = সঞ্চালন (circulation)।
Path Independence
F = ∇φ হলে: ∫_C F·dr = φ(end) − φ(start)। পথের উপর নির্ভর করে না।
এটি Fundamental Theorem of Line Integrals — ক্যালকুলাসের মূল উপপাদ্যের বহু-মাত্রিক সংস্করণ।
এআই-সংযোগ
Reinforcement learning-এ trajectory বরাবর reward সমাকল ∫r(s,a)dt — মূলত line integral।
Optimal transport-এ Wasserstein distance-এর dual formulation-এ vector field বরাবর integral ব্যবহৃত হয়।
Neural ODE-এ hidden state-এর evolution path বরাবর সমাকল হিসেবে নির্ণীত।
সারসংক্ষেপ
- ∫_C f ds: scalar; ∫_C F·dr: vector।
- কাজ ও সঞ্চালনের গাণিতিক রূপ।
- Conservative field হলে path-independent।