পর্ব · সমাকল (Integrals)

রিম্যান যোগ

ক্ষেত্রফলকে যোগে রূপান্তর

শেখার লক্ষ্য

  • Left, Right, Midpoint Riemann sum গণনা করতে পারবে।
  • Partition সূক্ষ্ম করলে কেন উত্তর সঠিক সমাকলে পৌঁছায় তা বুঝবে।

Partition

[a, b] ব্যবধানকে n টি উপব্যবধানে ভাগ করো: x₀ = a < x₁ < … < xₙ = b। প্রতিটি প্রস্থ Δxᵢ। উচ্চতা হিসেবে কোনো বিন্দু xᵢ* বাছো।

Sₙ = Σᵢ₌₁ⁿ f(xᵢ*) · Δxᵢ

তিনটি সাধারণ রূপ

  • Left sum: xᵢ* = xᵢ₋₁ (প্রতিটি টুকরোর বাম প্রান্ত)
  • Right sum: xᵢ* = xᵢ
  • Midpoint sum: xᵢ* = (xᵢ₋₁ + xᵢ)/2 (সাধারণত সবচেয়ে নিখুঁত)

উদাহরণ

f(x) = x², [0, 1], n = 4, right sum, Δx = 0.25:

S₄ = 0.25 · (0.25² + 0.5² + 0.75² + 1²) = 0.25 · 1.875 = 0.46875

প্রকৃত সমাকল = 1/3 ≈ 0.333। n বাড়ালে কাছাকাছি যাবে।

লিমিটে সমাকল

∫ₐᵇ f(x) dx = lim‖P‖→0 Σᵢ f(xᵢ*) Δxᵢ

যদি লিমিট xᵢ* বাছাইয়ের ওপর নির্ভর না করে অস্তিত্বশীল হয়, তবে f-কে Riemann integrable বলে।

এআই-সংযোগ

Monte Carlo integration—র্যান্ডম স্যাম্পল দিয়ে রিম্যান যোগের আনুমান। উচ্চ-মাত্রিক probability integral (যেমন variational inference)-এ এটি অপরিহার্য।