目录
- 课程大纲
- 第一章
- 初步认识
- 标量(scalar)
- 向量(vector)
- 矩阵(matrix)
- 张量(tensor)
- 矩阵和向量运算
- 转置
- 矩阵加法
- 矩阵减法
- 数乘矩阵
- 矩阵乘法
- 积乘(元素对应乘积)
- 点积
- 线性方程组
- 两种特殊矩阵
- 逆矩阵
- 单位矩阵
- 第二章
- 线性相关
- 一、向量的线性组合、线性表示
- 二、向量组的线性相关与线性无关
- 例1
- 例2
- 线性空间及其子空间
- 一、线性空间定义
- 二、线性空间例子
- 例1
- 例2
- 三、线性空间的子空间
- 判断下列集合是否为线性空间
- 继续理解线性空间
- 线性子空间
- 作业1
- 第三章
- 范数
- 特殊类型的矩阵与向量
- 对角矩阵
- 对称矩阵
- 正交矩阵
- 单位向量
- 作业2
- 第四章 矩阵分解
- 一、特征分解
- 二、奇异值分解
- 关于SVD一个代码例子
- 作业3
课程大纲
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/I84C132128.png)
第一章
初步认识
标量(scalar)
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向量(vector)
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矩阵(matrix)
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张量(tensor)
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矩阵和向量运算
转置
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矩阵加法
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矩阵减法
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数乘矩阵
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矩阵乘法
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![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_python_11](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/S2deP54bEE.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量_12](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/S2deP54bEE.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量_13](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/a85824aFdF.png)
积乘(元素对应乘积)
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点积
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线性方程组
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两种特殊矩阵
逆矩阵
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单位矩阵
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![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_点积_19](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/5P21YVLDf6.png)
第二章
线性相关
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一、向量的线性组合、线性表示
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_点积_21](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/cb01ZFX8FO.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_点积_22](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/NOQ894T776.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_点积_23](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/2e50W7719T.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_点积_24](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/Yc7aLN29FA.png)
二、向量组的线性相关与线性无关
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_python_25](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/6221H2106X.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_点积_26](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/R5C343c75T.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_python_27](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/6668d9A148.png)
例1
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_点积_28](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/1e13R3108L.png)
例2
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量_29](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/2HFbC256dD.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_点积_30](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/84X1IYc3Lc.png)
线性空间及其子空间
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量_31](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/Q21Y6eMM0M.png)
一、线性空间定义
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_python_32](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/e968YH3310.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_python_33](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/Ia81a58a5N.png)
二、线性空间例子
例1
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_点积_34](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/5d6O6P2PaZ.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_python_35](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/5G6a3L8M41.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_点积_36](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/c0D0X2Rf4a.png)
例2
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_python_37](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/CE313eQW1f.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量_38](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/7c01G41152.png)
三、线性空间的子空间
判断下列集合是否为线性空间
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_点积_39](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/D05L60Ub26.png)
继续理解线性空间
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_点积_40](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/b6CXS92IHH.png)
线性子空间
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量_41](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/4I8YI2YE87.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_python_42](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/1e84L8G6L6.png)
作业1
用python表示向量,矩阵和张量。下面说的都是基于python的编程。
求向量,矩阵和张量的shape
实现向量的点积
实现矩阵的加法和乘法、元素对应乘积
第三章
范数
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量_43](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/XIG66ZIfP9.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量_44](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/WSX4148W98.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_点积_45](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/22819U67I0.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量_46](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/Z1bd01I2c2.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_点积_47](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/JD1fKIY851.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_python_48](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/25U2822T6E.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量_49](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/389PPHBcIU.png)
特殊类型的矩阵与向量
对角矩阵
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_点积_50](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/1JWM8J1131.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量_51](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/BWeJBaLP9a.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_python_52](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/XOebZ5c7e4.png)
对称矩阵
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量_53](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/MH1503MaOY.png)
正交矩阵
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量_54](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/5b5db51cKD.png)
单位向量
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量_55](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/1800286265.png)
作业2
Python求向量的范数
使用对角矩阵对向量的进行缩放
第四章 矩阵分解
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量_56](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/1Xd534WDMQ.png)
一、特征分解
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_点积_57](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/eJe3efeD0e.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_python_58](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/d62RKS6CJ4.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量_59](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/EfO202UTRF.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量_60](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/Ebd2436f73.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_点积_61](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/1Bb9Da28WM.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量_62](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/5TRH258fR2.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_点积_63](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/fe5dcT6586.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_python_64](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/Y12K86dK4W.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量_65](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/G8W4GTN6HL.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量_66](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/10YIf8662Z.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量_67](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/3410V857U2.png)
二、奇异值分解
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量_68](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/61eESbV9QL.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_点积_69](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/e4L156UdV6.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量_70](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/ba6bb366U3.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_python_71](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/11VdW06954.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_python_72](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/1791f9O2XF.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_点积_73](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/66f1d10fb6.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_点积_74](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/99979ad066.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_python_75](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/b2fV99fL5U.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_python_76](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/M0493660J9.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_python_77](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/O0592U61W4.png)
关于SVD一个代码例子
用SVD分解值重新求A的过程,如图
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_标量_78](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/U6OH593PeB.png)
![[机器学习笔记]幂次学院西瓜书集训营-线性代数_点积_79](https://file.cfanz.cn/uploads/png/2022/08/11/6/59eGf9ZR90.png)
for k in range(k):
uk = u[:,k].reshape(m,1)
vk = v[k].reshape(1,n)
a += sigma[k] * np.dot(uk, vk)
代码解释:
使用2x2矩阵进行举例,容易理解
可以推广到任意shape矩阵。
可以看出,每一次k循环是将一部分的SVD分解内容求出,k越大,叠加的分解内容越多。
作业3
进一步理解SVD代码,用自己的图片测试下分解效果
Talk is cheap. Show me the code










