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∫ Softsign Function Derivative 計算機

專業免費的 Softsign Function Derivative 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
0.4444444444 phi'(x)
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

什麼是 Softsign 函數?

Softsign 是神經網路中常用的平滑激活函數,定義為 \phi(x) = x / (1 + |x|)。它能將任意實數輸入映射到開區間 (-1, 1),性質與雙曲正切(tanh)相似,但趨近飽和上下限的速度更慢。這種較為和緩的飽和特性,有助於在訓練過程中減輕梯度消失(vanishing gradient)的問題。本計算器會同時回傳函數值 \phi(x),並以一階導數 \phi'(x) 作為主要輸出。

如何使用本計算器

在 x 欄位輸入任意實數——正數、負數或零皆可——即可讀取 \phi'(x)(Softsign 曲線的斜率)以及 \phi(x)(激活輸出值)。計算過程不涉及任何單位,x 是純粹的無因次實數。預設輸入值為 x = 0.5。

公式解析

\phi(x) = x / (1 + |x|) 的導數為

\phi'(x) = ((1) ÷ (≤ft(1 + ≤ft|x\right|\right)^{2}))
由於分母 (1 + |x|) 必定大於或等於 1,因此導數恆為正值,且落在 (0, 1] 區間內。其最大值 1 出現在 x = 0 處,此時函數曲線最為陡峭。當 |x| 越來越大時,\phi'(x) 會趨近於 0,正好反映出函數逐漸進入飽和的特性。

實例演算

以 x = 0.5 為例:|x| = 0.5,因此 1 + |x| = 1.5。函數值為

\phi(0.5) = ((0.5) ÷ (1.5)) = 0.333333\ldots
而導數為
\phi'(0.5) = ((1) ÷ (1.5^{2})) = ((1) ÷ (2.25)) = 0.444444\ldots
換言之,Softsign 曲線在 x = 0.5 處的輸出值約為 0.3333,斜率約為 0.4444。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

Softsign 在所有點都可微分嗎?
是的。雖然 \(|x|\) 在 \(x = 0\) 處有一個尖點,但 \(\phi\) 在該點的左導數與右導數同樣都等於 \(1\),因此 \(\phi\) 在 \(0\) 以及其他所有點都是可微分的。
導數有可能為負值嗎?
不可能。\(\phi'(x) = \frac{1}{\left(1 + \left|x\right|\right)^{2}}\) 恆為正值,因為它是 \(1\) 除以一個正數的平方。
Softsign 與 tanh 有何差異?
兩者都飽和於 \((-1, 1)\),但 Softsign 採用多項式型(\(1/x^2\))的尾部,而非 tanh 的指數型尾部,因此飽和速度較慢,在遠離原點處也能保留稍大的梯度。