机器学习中涉及大量的大学线性代数内容,虽然大学时候学习该课程也不知道为什么学习,但后知后觉才发现,任何一门课程真是“存在即合理”。
矩阵是一个数学概念,它是一个由行和列组成的矩形排列的数表。每个单独的数字在矩阵中被称为元素。矩阵在许多领域中有广泛的应用,包括线性代数、统计学、物理学、工程学等。
一个 m × n 的矩阵由 m 行和 n 列组成,如下所示:
| a11 a12 a13 ... a1n |
| a21 a22 a23 ... a2n |
| a31 a32 a33 ... a3n |
| ... ... ... ... ... |
| am1 am2 am3 ... amn |
其中,a_ij 表示位于第 i 行第 j 列的元素。
矩阵在线性代数中有重要的作用,它们可以用于表示线性方程组、进行向量空间的变换、求解特征值和特征向量等。矩阵还在计算机图形学中用于表示变换、旋转和缩放操作。在数据分析和统计学中,矩阵用于表示数据集的关系和变换。
除了普通的矩阵,还有一些特殊类型的矩阵,如方阵(行数等于列数)、对角矩阵(非对角元素均为零)、单位矩阵(对角元素均为1,其余元素为零)等。矩阵在数学和应用领域中扮演着重要的角
矩阵的维数即行数×列数
运算 | 规则 |
---|---|
加法 | 对应元素相加 |
若两个矩阵的维度不同,无法相加 | |
减法 | 对应元素相减 |
若两个矩阵的维度不同,无法相减 | |
数乘(标量乘法) | 矩阵中的每个元素乘以同一个标量 |
数乘不改变矩阵的维度 | |
乘法 | 矩阵乘法需满足左矩阵的列数等于右矩阵的行数 |
结果矩阵的行数等于左矩阵的行数,列数等于右矩阵的列数 | |
转置 | 矩阵的行列互换 |
加法和标量乘法
矩阵向量乘法
矩阵乘法
逆、转置