機器學習(線性代數)筆記

2021-09-02 22:34:02 字數 2599 閱讀 5783

機器學習中的「向量」是指的只有一列的「矩陣」,這個矩陣有多少行就稱其為有多少維度

1.某行加上或減去另一行的幾倍,行列式的值不變

2.某行乘k,等於k乘此行列式,例如:

3.互換兩行,行列式變號

4.兩行(列)成比例時,行列式的值為0

5.某行(列)為兩項相加減時,行列式可拆成兩個行列式相加減。例如:

6.求行列式的余子式與代數余子式(在余子式的基礎上乘以乙個-1的行+列次方):

矩陣的加(減)法:兩個矩陣必須維度相同(行數列數相同)才可以加減,對應的元素相加減

矩陣的乘(除)法

1、標量與矩陣的乘(除)法:標量與矩陣中的每個元素進行相乘(除)【符合乘法交換律,結果一樣;符合乘法結合律】

2、矩陣與矩陣的乘(矩陣與矩陣沒有除法):前行乘後列,前面矩陣的列數要和後乙個矩陣的行數相同,最終得到乙個前行數x後列數維的矩陣【不符合乘法交換律;符合乘法結合律】例如:

3、矩陣與矩陣的點乘:就是矩陣各個對應元素相乘, 這個時候要求兩個矩陣必須同樣大小,例如:

a = 

1     0 

-1     3

b = 

3     1

2     1

c = a . b

c =  3     0

-2    3

也可以:

零矩陣:所有元素全為0,例如:

任何矩陣乘以0矩陣都為0矩陣,0矩陣乘以任何矩陣也為0矩陣

單位矩陣:主對角線上全為1,其餘位置全為0的矩陣,例如:

任何矩陣乘以單位矩陣都為其本身,單位矩陣乘以任何矩陣也為其本身,例如:

單位矩陣與標量乘法裡面的「1」相同,不同維度矩陣的單位矩陣維度也不同,單位矩陣的維度可以通過與之相乘矩陣的行或者列來確定,例如:

注意!:1.矩陣的乘法是有順序的,不能隨便更改乘法順序,例如:

2.矩陣沒有除法,例如:

3.次方不能乘進去,例如:

總結如下:

逆矩陣:相當於實數中的「倒數」概念,任何矩陣乘以它的逆矩陣都等於單位矩陣,例如:

矩陣a有可逆矩陣的條件:

1、矩陣a為方陣(行數與列數相同)

2、(2.1   ->   |a|(矩陣a的行列式)不等於0 )或者 (2.2   ->   存在乙個方陣,滿足ab=e或ba=e)

矩陣只有同時滿足條件1和條件2才可逆,只有方陣才有逆矩陣,不存在逆矩陣的矩陣稱之為奇異矩陣或者退化矩陣

矩陣的轉置:原矩陣的行變為列,原矩陣的列變為行,形成原矩陣的轉置,例如:

轉置矩陣的定義為:aij = aji,下面有一些關於矩陣轉置的運算法則:

矩陣的初等變換:

(1) 交換矩陣的兩行(對調i,j,兩行記為ri,rj);

(2) 以乙個非零數k乘矩陣的某一行所有元素(第i行乘以k記為ri×k);

(3) 把矩陣的某一行所有元素乘以乙個數k後加到另一行對應的元素(第j行乘以k加到第i行記為ri+krj)。

若矩陣a經過有限次的初等行變換變為矩陣b,則矩陣a與矩陣b行等價;若矩陣a經過有限次的初等列變換變為矩陣b,則矩陣a與矩陣b列等價;若矩陣a經過有限次的初等變換變為矩陣b,則矩陣a與矩陣b等價。

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