吳恩達機器學(xué)習(xí) 章節(jié)3:矩陣知識

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本文是對吳恩達老師的 機器學(xué)習(xí) 教學(xué)視頻 進行學(xué)習(xí)時,所記錄的學(xué)習(xí)筆記。

以下是本章主要講的內(nèi)容:

矩陣和向量的基本知識和運算法則。


3.1 矩陣和向量


矩陣概念:矩陣是一個按照長方陣列排列的復(fù)數(shù)或?qū)崝?shù)集合。

矩陣表示:

????由 m × n 個數(shù)aij排成的m行n列的數(shù)表稱為m行n列的矩陣,簡稱m × n矩陣。記作:


m × n矩陣

????這m×n 個數(shù)稱為矩陣A的元素,簡稱為元,數(shù)aij位于矩陣A的第i行第j列,稱為矩陣A的(i,j)元,以數(shù) aij為(i,j)元的矩陣可記為(aij)或(aij)m × n,m×n矩陣A也記作Amn。


如何表達矩陣單個項:

????如上圖左上角第一個元素表示為 :? ?a11

? ? a11? 代表A中第一行第一列的元素? ? ? ? ? ? ??


向量定義:向量是一種特殊的矩陣,講義中的向量一般都是列向量。

向量表示:


向量表示

?????下圖左圖為1索引向量,右圖為0索引向量。


索引向量

????默認(rèn)使用下表為1的向量。


注意:

大寫字母表達矩陣

小寫字母表示向量



3.2 矩陣、向量的加減法和標(biāo)量乘法


矩陣加法:在行列數(shù)相等的前提下可以進行加法的運算,運算過程是同位置的數(shù)相加。

矩陣加法


標(biāo)量乘法:標(biāo)量與相乘矩陣的所有元素相乘。

標(biāo)量乘法


矩陣減法:實際上是進行加法和標(biāo)量乘法的組合運算。

矩陣減法


3.3 矩陣、向量的乘法


矩陣與矩陣相乘:舉例說明

矩陣與矩陣相乘

舉例房價? 說明實踐作用


矩陣乘法性質(zhì):

矩陣的乘法不滿足交換律:A * B?≠?B * A

矩陣的乘法滿足結(jié)合律:? ? A * ( B *?C ) =??( A?*?B ) *?C


單位矩陣

矩陣的乘法中,有一種矩陣起著特殊的作用,如同數(shù)的乘法中的1,這種矩陣被稱為單位矩陣。它是個方陣,從左上角到右下角的對角線(稱為主對角線)上的元素均為1。除此以外全都為0。

單位矩陣表示:

? ? ? ? 表示符號為大寫? I

單位矩陣

單位矩陣性質(zhì):

????????A * I = I * A = A

????????A * A^-1 = A^-1 * A = I

性質(zhì)中的A^-1是什么那?他就是逆矩陣。


3.4 逆和轉(zhuǎn)置


逆矩陣:

設(shè)A是數(shù)域上的一個n階矩陣,若在相同數(shù)域上存在另一個n階矩陣B,使得:AB=BA=I,則我們稱B是A的逆矩陣,而A則被稱為可逆矩陣。注:I為單位矩陣。

注意:

只有方陣才有逆矩陣

有的方陣沒有逆矩陣


逆矩陣的表示:? ? A^-1

逆矩陣的表示

求逆矩陣用Octave求逆矩陣


轉(zhuǎn)置矩陣表示:? ? A^T

轉(zhuǎn)置矩陣運算:

轉(zhuǎn)置矩陣
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