Руководство, которое поможет вам понять линейную алгебру, чтобы начать работу с машинным обучением.

Основная задача линейной алгебры - решить систему уравнений. Эти уравнения линейны, что означает, что неизвестные только умножаются на числа - мы никогда не увидим x² или x, умноженное на y.

Мы рассмотрим случай «n» линейных уравнений, «n» неизвестных. Это лучший и легкий сценарий, в котором нет равных. линейных уравнений и неизвестных.

Мы будем решать уравнения, используя следующие три метода:

  1. Матричная форма
  2. Изображение строки
  3. Изображение в столбце

1) Матричная форма

Возьмите 2 уравнения, как показано ниже:

2x -y =0

x -2y =3

так что матричная форма:

AX=B

куда,

A - матрица коэффициентов, X - вектор неизвестных, B - вектор

2) Рядное изображение

В этом случае мы начинаем по одной строке и строим ее. На рисунке строки показаны две линии, встречающиеся в одной точке (решение).

Возьмите 2 уравнения, как показано ниже:

2x -y =0

x -2y =3

Итак, возьмите оба уравнения и нарисуйте линию. Сюжет можно увидеть ниже вместе с точкой пересечения.

Две прямые пересекаются в точках x = 1 и y = 2, и эта точка решает оба уравнения.

3) Изображение в столбце

В этом случае мы посмотрим на столбцы и напишем уравнение.

Возьмите 2 уравнения, как показано ниже:

x -2y =1

2x +y =7

Если вы разделите исходную систему на столбцы вместо строк, вы получите векторное уравнение

это называется линейной комбинацией столбцов.

Итак, здесь мы должны найти идеальные значения x и y таким образом, чтобы уравнение удовлетворялось. Изображение столбца объединяет векторы-столбцы в левой части уравнений, чтобы получить вектор в правой части. При правильном выборе x = 3 и y = 1 мы получаем вектор справа.

Изображение в столбце проще и предпочтительнее, потому что в изображениях ряда, как и когда нет. уравнений возрастают вместе с номером. неизвестных, построение графика становится все труднее визуализировать и усложняется. Например, если есть 3 уравнения и 3 неизвестных. Затем нам нужно будет построить 3 плоскости и определить, где они встречаются, что может вызвать затруднения.

Теперь вопрос в том, сможем ли мы решить AX = B для каждого B? или

Заполняют ли линейные комбинации столбцов трехмерное пространство?

Ответ зависит от уравнений. Теперь, если мы рассмотрим 3 уравнения и 3 неизвестных, где все векторы-столбцы лежат в одной плоскости, то ответ будет НЕТ. Это связано с тем, что их комбинации будут лежать в одной плоскости, и в этом случае матрица не будет обратимой и будет единичным случаем. Решения не будет.

Свяжитесь со мной: LinkedIn

Посмотрите другие мои работы: GitHub

Ссылка:

Курс линейной алгебры MIT