你有沒有想過,學AI(人工智慧)真的需要學數學嗎?
答案是:要,而且很重要!
但別擔心,這篇文章會用簡單的比喻帶你認識一個超實用的數學工具:導數(Derivatives)。它是學習機器學習(Machine Learning)前必備的關鍵之一。
📌 為什麼資料科學家要懂導數?
我們先說一個簡單例子:
想像你正在訓練一個AI幫你做功課(不建議這樣做啦🤣)。你會希望它越做越聰明,每次錯了,就要學乖一點。
這個「讓AI變聰明的過程」背後就靠一個方法,叫做 梯度下降(Gradient Descent),簡單來說就是:
往正確方向走一點點,再走一點點,直到走到答案附近。
而導數,就像是這個「方向感」,告訴我們該往哪邊走、該走多快。
📘 什麼是導數?
你可以用三種方式來想導數:

我們用一個例子說明:
✏️ f(x) = 3x⁵
這是一個函數(像公式),我們想知道它的變化速度是多少。
套用「冪次法則」:
- 指數乘到前面 → 5 × 3 = 15
- 再把指數減1 → x⁴
所以:
f'(x) = 15x⁴
這就是它的「導數」。
🧠 導數規則超快速筆記
幾個常見的導數規則,用對了速度加倍!

✅ 小技巧:會微分的人,在機器學習中能幫助AI「更快學會」。
🔍 結語:這些數學要幹嘛用?
你也許會想:「這些導數規則那麼多,要背起來嗎?」
其實最重要的是:你知道它們的用處在哪。
像是:
- PCA(主成分分析):找出最重要的資訊 → 要用到微分
- 神經網路訓練:靠梯度下降不斷調整 → 一定要用導數
- 計算損失函數的變化:微分是關鍵工具!
未來你會慢慢發現,這些工具都是讓AI越學越聰明的魔法棒 🔮
📚 下一步你可以這樣做:
- 練習幾個簡單的導數題目(像是 x²、x³)
- 試著畫出曲線,看看變化速度是什麼樣子
- 想像自己是 AI 教練,要怎麼幫 AI 找到正確方向
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