পর্ব ১৩ · বহু-চলকীয় ক্যালকুলাস

পার্শিয়াল অন্তরজ

একাধিক চলকের ফাংশনে একটির সাপেক্ষে অন্তরজ

শেখার লক্ষ্য

  • f(x, y) ধরনের ফাংশন বোঝা
  • ∂f/∂x ও ∂f/∂y গণনা
  • জ্যামিতিক ব্যাখ্যা

বহু-চলকীয় ফাংশন

f(x, y) = x² + y² একটি পৃষ্ঠতল (3D)। প্রতিটি (x, y) বিন্দুর জন্য একটি উচ্চতা z।

পার্শিয়াল অন্তরজ ∂f/∂x = অন্য চলকগুলো ধ্রুবক ধরে x-এর সাপেক্ষে অন্তরজ।

f(x,y) = x^2 y + \sin y \Rightarrow \partial f/\partial x = 2xy,\ \partial f/\partial y = x^2 + \cos y

জ্যামিতিক ব্যাখ্যা

∂f/∂x = পৃষ্ঠতলের ঢাল x-দিকে (y স্থির রেখে)।

∂f/∂y = পৃষ্ঠতলের ঢাল y-দিকে।

উচ্চতর পার্শিয়াল

∂²f/∂x², ∂²f/∂y², ∂²f/∂x∂y (mixed)।

Clairaut's theorem: মসৃণ ফাংশনের জন্য ∂²f/∂x∂y = ∂²f/∂y∂x।

এআই-সংযোগ

Loss L(w₁, w₂, …, wₙ)-এর প্রতিটি পরামিতির সাপেক্ষে পার্শিয়াল অন্তরজ ∂L/∂wᵢ গণনা করে gradient descent। Backpropagation মূলত chain rule + পার্শিয়াল অন্তরজের পদ্ধতিগত প্রয়োগ।

সারসংক্ষেপ

  • ∂f/∂x: অন্যান্য চলক স্থির রেখে x-এর সাপেক্ষে অন্তরজ।
  • প্রতিটি দিকে ঢাল = সংশ্লিষ্ট partial।
  • Mixed partial সমান (মসৃণ ফাংশনে)।