首先看一下高中学过的关于逐差法求重力加速度g的过程,其中有s(t)=∫t0v(x)dx,含义就是位移s是一个随时间t变化的函数,而整个过程中s是由这一瞬间的速度v(t)和瞬间的时间长度d(t)相乘而来的。也就是函数曲线v(t)和s=0围城的面积。
而卷积的数学定义如下:
h(x)=f(x)∗g(x)=∫+∞−∞f(t)g(x−t)dt
积分中的
f(t)g(x−t)其实是
f(t)和
g(t)经过一个初步的反折和平移的初步变换。这时可以看出一共有两个函数,一个是固定的函数,一个是滑动的函数,求的是他们乘积后围起来的面积,滑动的变量就是
x。
如下图:

可以看出经过上述的卷积后(不定积分),会形成两个函数叠加的部分,其中x是一个变量。

此时h(x)可以解释为:x帮着g(−t)图像左右平移,然后和f(t)的乘积后与y=0轴围成的面积。也可以说h(x)的值就是求一个面积和x的关系。这个面积的自变量是x,在随着x变化的移动过程中,由于g(x−t)移动产生的h(x)的对应变化就是卷积的意义(一个移动中用x进行取样的过程)。
《白话大数据与机器学习》