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DAY 2
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AI/ ML & Data

Web仔從數學角度學習 AI/ ML & Data系列 第 2

Day 2 - Web仔從數學角度學習 初始裝備之線性代數(1/2)

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註:本文同步更新在Notion!(數學公式會比較好閱讀)

首先登場(・∀・)つ在踏入偉大航道需要的初始裝備「線性代數」!!!

線性代數是機器學習的基石,在模型中,其實是對數據進行一連串的線性轉換,而向量(vector)和矩陣(matrix)等是處理數據運算的招式。
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240914/20168898iWOsiHtBBk.png
包含了m個列向量或是n個行向量
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240914/20168898v8oCtgTD8c.png


矩陣的基本運算

我們派上矩陣$A$跟$B$來上演三個橋段吧!

  • 劇本一 加法
    https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240914/20168898ztgwijPXP1.png
  • 劇本二 減法
    https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240915/20168898vzzvSHDaeY.png
  • 劇本三 乘法
    https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240915/20168898acwRRj6146.png

矩陣的轉置(Transpose)

轉置就是將矩陣的行與列互換,形成一個新的矩陣A^T。
像是這樣:
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240914/20168898P3lg6BMfMK.png
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240914/20168898Lin2Wqtqfr.png
後續的概念(如內積、行列式等)都涉及矩陣轉置唷~


矩陣的秩(Rank)

矩陣中線性獨立行向量或列向量的最大數目。秩反映了矩陣所能表示的線性獨立,舉例來說,矩陣是不是非退化性(滿秩矩陣)。
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240914/201688986WLmOdg21m.png

而對於方陣(即行數等於列數的矩陣),如果行列式不等於零,則矩陣是全秩的(即其秩等於矩陣的行數或列數)。

全秩矩陣:

  • 對於 m×n 矩陣,如果它是全秩的,那麼它的行或列向量組成的子空間會是最大可能的維度。
  • 對於方陣(即行數和列數相等)而言,全秩矩陣是可逆的。

明天會接續把線性代數寫完,感謝大家的閱讀,週末愉快(σ′▽‵)′▽‵)σ


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