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微分算子与拉普拉斯算子转换(Day223:拉普拉斯矩阵与拉普拉斯算子的关系)

微分算子与拉普拉斯算子转换(Day223:拉普拉斯矩阵与拉普拉斯算子的关系)

在图网络深度学习中(graph deep learning)中,拉普拉斯矩阵是很常用的概念,深入理解其物理含义非常有助于加深对GNN模型的理解。

结论

图拉普拉斯矩阵,如果把它看作线性变换的话,它起的作用与数学分析中的拉普拉斯算子是一样的。也就是说拉普拉斯矩阵就是图上的拉普拉斯算子,或者说是离散的拉普拉斯算子。

微分算子与拉普拉斯算子转换(Day223:拉普拉斯矩阵与拉普拉斯算子的关系)(1)

梯度与散度

直接套用导数的定义,无法直观理解拉普拉斯矩阵的物理含义。从散度入手,才是正确的打开方式。

  • 梯度(矢量)

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  • 散度(标量)

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拉普拉斯算子

微分算子与拉普拉斯算子转换(Day223:拉普拉斯矩阵与拉普拉斯算子的关系)(4)

微分算子与拉普拉斯算子转换(Day223:拉普拉斯矩阵与拉普拉斯算子的关系)(5)

原文:https://zhuanlan.zhihu.com/p/85287578

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