CurvG
经典直角坐标曲线

S 形函数(逻辑斯谛曲线)Sigmoid function

逻辑斯谛曲线 y = 1/(1 + e^(−kx)):先慢、再快、最后趋于 1 的增长。

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公式与关键数值

直角坐标方程
y=11+e−kxy = \frac{1}{1 + e^{-kx}}
导数
y′=k y(1−y)y' = k\,y(1 - y)
最大斜率 · 在拐点 (0, 1/2)图中 = 0.25
y′(0)=k4y'(0) = \frac{k}{4}
渐近线
y=0,y=1y = 0,\quad y = 1

k 决定陡峭程度;曲线从 0 升到 1,中心在 x = 0。

讲解视频

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01 · 定义

什么是S 形函数(逻辑斯谛曲线)?

Pierre-François Verhulst 在 1830 年代后期提出逻辑斯谛曲线,用来描述一个种群:数量越多增长越快,直到资源不足。它的微分方程 y′ = k·y(1 − y) 说的正是这件事:y 小时增长快,y 接近上限 1 时增长停止。

同样的 S 形出现在任何"在两个水平之间平滑切换"的地方:早期神经网络的激活函数、逻辑回归、剂量-反应曲线、新技术的普及。它最陡的地方是拐点 (0, 1/2),那里斜率为 k/4。

02 · 性质

关键性质

  1. 水平渐近线 y = 0 和 y = 1。
  2. 拐点 (0, 1/2),那里斜率 k/4 最大。
  3. 导数 y′ = k·y(1 − y)。
  4. 中心对称:σ(−x) = 1 − σ(x)。
  5. 反函数是 logit:x = (1/k)·ln(y/(1 − y))。

03 · 问答

关于S 形函数(逻辑斯谛曲线)的常见问题

S 形函数(逻辑斯谛曲线)的方程是什么?
直角坐标方程:y = 1/(1 + e^(-kx))。k 决定陡峭程度;曲线从 0 升到 1,中心在 x = 0。

04 · 继续探索