在数学建模、统计建模等竞赛及本科数学/概率/机器学习学习中,常要写一些公式神马的,这时候如果能够使用 LaTeX 语法在 Markdown 中书写数学公式,然后用pandoc导出word文档,或者用在线平台导出,就比所见即所得编辑器(比如Word或WPS)上面的公式编辑器的体验要好很多,尤其是效率高,还不容易出错。
建议新手朋友可以试试,从Markdown开始着手,后面逐渐就可以过渡到LaTeX,像是AAAI等等国际会议,都是提供LaTeX模板的,大家以后发顶会顶刊都需要掌握。
具体来说,就是新建一个文本文档,扩展名设置成 .md 格式,就是纯粹文本,然后在里面写下面所示的符号,就可以在 VS Code(安装好插件之后)等软件里面预览了。
一、基础语法速览
| 场景 | Markdown 写法 | 效果 |
|---|---|---|
| 行内公式 | $a^2 + b^2 = c^2$ |
|
| 独立公式 | $$\int_0^\infty e^{-x} dx = 1$$ |
|
| 分数 | \frac{a}{b} |
|
| 上标/下标 | x_i^2 |
|
| 希腊字母 | \alpha, \beta, \mu, \sigma |
二、统计与概率常用公式
1. 期望与方差
- 期望(均值):
离散
连续 - 方差:
其中
2. 协方差与相关系数
- 协方差:
- 皮尔逊相关系数:
取值范围 ,衡量线性相关程度。
3. 常见分布
- 正态分布(高斯分布):
- 泊松分布(描述单位时间事件发生次数):
- 二项分布:
三、数学建模常用公式
1. 线性回归模型
- 简单线性回归:
其中 是误差项,通常假设 - 多元线性回归:
最小二乘解:
2. 微分方程模型(如人口增长)
- Logistic 增长模型:其中 为增长率, 为环境承载力。
3. 优化问题
- 目标函数 + 约束条件(标准形式):
四、机器学习基础公式
1. 损失函数
- 均方误差(MSE)(回归):
- 交叉熵损失(分类,二分类):
2. 梯度下降
- 参数更新规则:其中 是学习率, 是损失函数。
3. 逻辑回归(Logistic Regression)
- Sigmoid 函数:
- 预测概率:
4. K-Means 聚类目标
- 最小化簇内平方和(WCSS):其中 是第 个簇, 是其质心。
五、本科数学核心公式补充
1. 泰勒展开(近似函数)
- 在 处展开:
2. 拉格朗日乘数法(带约束优化)
- 构造拉格朗日函数:解方程组:
3. 特征值与特征向量
- 定义:若 ,则 是特征值, 是对应特征向量。
六、竞赛实用技巧
- 标准化变量(消除量纲影响):
- 主成分分析(PCA)核心: 找到数据协方差矩阵 的最大特征值对应的特征向量,作为主方向。
- AHP 层次分析法一致性检验: 计算一致性比率 判定判断矩阵是否合理。 其中
- **灰色预测模型 GM(1,1)**: 一阶微分方程:,用于小样本预测。
七、附录:常用符号表
| 符号 | 含义 |
|---|---|
| 期望 | |
| 方差 | |
| 协方差 | |
| 梯度 | |
| 范数(通常为 L2 范数) | |
| “服从...分布”,如 | |
| 预测值 | |
| 设计矩阵(每行一个样本) |
提示:在比赛中,清晰定义符号、合理引用公式、解释每个参数的实际意义,比堆砌公式更重要,不是公式越多就显得越厉害。
希望同学们在接下来的统计建模、数学建模等竞赛中取得好成绩!🏆
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