【C#】勾配ベクトルを計算するクラス - 旅行好きなソフトエンジニアの備忘録

今回は偏微分を計算するクラス（【C#】偏微分を計算するクラス - 旅行好きなソフトエンジニアの備忘録）を使って勾配ベクトルを計算するクラスを実装します。

public class Gradient
{
    private const double _h = 1e-5;

    public static double[] Compute(Func<double[], double> f, double[] x)
    {
        var gradient = new double[x.Length];
        for (int i = 0; i < gradient.Length; ++i)
        {
            gradient[i] = PartialDerivative.Compute(f, x, i);
        }

        return gradient;
    }
}

次はGradientクラスを使って $f(x_0,x_1)=log(x_0^2+x_1^2)$ の $(x_0,x_1)=(1,2)$ における勾配ベクトルを求めます。

double[] gradient = Gradient.Compute((x) => Math.Log(x[0]*x[0] + x[1]*x[1]), new double[] { 1.0, 2.0 });

gradient[0]には2/5に近い値が入っており、gradient[1]には4/5に近い値が入っているため正しく計算できていることを確認できます。