Energy Minimization

Definition / 定义

“能量最小化”：一种在物理、数学与计算机科学中常用的思想或方法，通过寻找使“能量函数/目标函数”取最小值的状态，来得到系统最稳定的构型或最优解（在机器学习中常对应“损失函数最小化”）。该短语也可泛指“把能量消耗降到最低”。

Pronunciation / 发音

/ˈɛnərdʒi ˌmɪnɪmaɪˈzeɪʃən/

Examples / 例句

Energy minimization helps find the most stable shape of a molecule.
能量最小化有助于找到分子最稳定的形状。

In computer vision, energy minimization is often used to solve segmentation problems by balancing data terms and smoothness constraints.
在计算机视觉中，能量最小化常用于解决图像分割问题，通过在数据项与平滑约束之间取得平衡来得到结果。

Etymology / 词源

energy 源自希腊语 energeia（意为“活动、作用”），经拉丁语与法语进入英语；minimization 来自拉丁语 minimus（“最小的”），指“使之达到最小”的过程。合在一起强调：用“让能量/目标函数变小”的方式来解释或求解问题。

Related Words / 相关词

• Optimization
• Objective
• Loss
• Gradient
• Convergence
• Equilibrium
• Stability
• Variational
• Regularization
• Convex

Literary Works / 文学作品

• Convex Optimization（Stephen Boyd, Lieven Vandenberghe）：以优化为主线讨论各类最小化问题，相关表述常与“能量/目标函数最小化”并列出现。
• Pattern Recognition and Machine Learning（Christopher M. Bishop）：在能量模型、概率图模型与学习目标中频繁涉及“最小化”框架。
• Computer Vision: Algorithms and Applications（Richard Szeliski）：在立体匹配、分割等章节常用能量形式化并通过最小化求解。
• Numerical Recipes（Press 等）：在数值方法部分讨论函数最小化与相关算法，为“最小化”提供经典工程化语境。