从热力学到AI核心——Softmax的前世今生元宇宙胖大叔
7/14/2026
每个深度学习模型最后一层都在用的 softmax,它的数学形式其实比计算机科学本身还早 80 年。这是一段横跨物理学、统计学和人工智能的奇妙旅程。
一、起源:热力学里的"偶然发现"(1868-1902)
玻尔兹曼的洞察
吉布斯的系统化
二、统计学的独立发现:多项 Logit 模型(1966-1969)
物理学家发明了公式后就放到一边了。几乎一个世纪后,统计学家和经济学家在解决完全不同的问题时,独立地"重新发明"了它。
从二分类到多分类
三、"Softmax" 这个名字的诞生(1989)
John Bridle 与 NIPS 1989
为什么叫 "softmax"?
四、神经网络时代的普及(1990s-2010s)
反向传播的完美搭档
ImageNet 时代的基石
五、Transformer 时代的新高度(2017-至今)
注意力机制的核心
大语言模型中的输出瓶颈
六、变体与探索
softmax 虽然好用,但并非完美。研究者们提出了各种变体:
七、历史时间线总览
八、为什么这个故事值得讲?
同一个公式,三个世界,三次发现:
物理学(1868):描述气体分子在能级上的分布
统计学(1966-1969):多类别概率建模
深度学习(1989-至今):激活函数 + 注意力机制
同一个公式,三个世界,三次
这可能是数学史上最美的巧合之一:21 世纪最强大的 AI 模型,其核心运算的数学形式,是一个维也纳物理学家在蒸汽机还没普及的年代,为了理解气体分子的行为而写下的。
也让人不禁想:今天躺在某个学科课本里的公式,会不会就是下一个 AI 革命的基石?


