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人工智能线性代数基础:矩阵论——第二章 内积空间

来源:互联网 收集:自由互联 发布时间:2022-06-15
Hello,大家好我叫是Dream呀,一个有趣的Python博主,小白一枚,多多关照 ​​入门须知:这片乐园从不缺乏天才,努力才是你的最终入场券!​​​ ?​​最后,愿我们都能在看不到的地


人工智能线性代数基础:矩阵论——第二章 内积空间_python

Hello,大家好我叫是Dream呀,一个有趣的Python博主,小白一枚,多多关照

​​入门须知:这片乐园从不缺乏天才,努力才是你的最终入场券!​​​ ?​​最后,愿我们都能在看不到的地方闪闪发光,一起加油进步​​

​“一万次悲伤,依然会有Dream,我一直在最温暖的地方等你”,唱的就是我!哈哈哈


第2章 内积空间

  • ​​一、内积空间​​
  • ​​二、 向量的度量​​
  • ​​三、向量的正交化方法​​
  • ​​1. 正交的概念​​
  • ​​2. 正交向量组的概念​​
  • ​​3.标准正交向量组(标准正交组)​​
  • ​​4. 正交向量组a1 , , ,an 线性无关​​
  • ​​5. 正交基​​
  • ​​6. 标准正交基(规范正交基)​​
  • ​​7. 若e1,... en 是内积空间V 的一个基,且e1,... en是标准正交向量组,则称e1,... en 是内积空间V的一个标准正交基​​
  • ​​7. 求标准正交向量组的方法(施密特正交化方法)​​
  • ​​8、正交矩阵​​
  • ​​四、度量矩阵及性质​​
  • ​​五、酉空间​​
  • ​​6.1 支持向量分类机​​
  • ​​1、引例:心脏病诊断​​
  • ​​2、线性可分问题的最大间隔原则​​

在线性空间中,向量之间仅有加法与数乘两种

代数运算,而无向量长度、向量夹角等度量概念。向量内积正是适应这种要求而引入的。称实内积空间为欧氏空间,称复内积空间为酉空间。

线性空间+ 内积 内积空间

一、内积空间

人工智能线性代数基础:矩阵论——第二章 内积空间_线性代数_02

人工智能线性代数基础:矩阵论——第二章 内积空间_python_03

人工智能线性代数基础:矩阵论——第二章 内积空间_人工智能_04

二、 向量的度量

人工智能线性代数基础:矩阵论——第二章 内积空间_线性代数_05

人工智能线性代数基础:矩阵论——第二章 内积空间_原力计划_06

人工智能线性代数基础:矩阵论——第二章 内积空间_python_07

人工智能线性代数基础:矩阵论——第二章 内积空间_线性代数_08

【例一】求向量的夹角:

人工智能线性代数基础:矩阵论——第二章 内积空间_机器学习_09

三、向量的正交化方法

1. 正交的概念

当(a,b)=0时,称a和b正交,零向量和任何向量都正交。

2. 正交向量组的概念

若一非零向量组中的向量两两正交,则称该向量组为正交向量组.

说明:

(1)零向量与任意向量都正交;

(2)酉(欧氏空间)中的勾股定理:人工智能线性代数基础:矩阵论——第二章 内积空间_python_10

3.标准正交向量组(标准正交组)

正交单位向量组成的向量组

4. 正交向量组a1 , , ,an 线性无关

5. 正交基

若 a1 , , ,an是内积空间V 的一个基,且是正交向量组,则称 a1 , , ,an是内积空间V 的一个正交基。

【例2】:

用正交基表示向量,R3的一个正交基。
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【例3】:
在R4中求与a1,a2,a3都正交的单位向量。

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6. 标准正交基(规范正交基)

7. 若e1,… en 是内积空间V 的一个基,且e1,… en是标准正交向量组,则称e1,… en 是内积空间V的一个标准正交基

人工智能线性代数基础:矩阵论——第二章 内积空间_线性代数_13

7. 求标准正交向量组的方法(施密特正交化方法)

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人工智能线性代数基础:矩阵论——第二章 内积空间_线性代数_16

【例3】用施密特正交化方法,将向量组正交规范化:

a1 (1,1,1,1), a2 (1, -1,0,4), a3(3,5,1, -1)

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8、正交矩阵

人工智能线性代数基础:矩阵论——第二章 内积空间_人工智能_18

定理:A为正交矩阵的充要条件是 A 的列(行)向量组都是标准正交向量组.

四、度量矩阵及性质

设 a1,a2 ,a3,an为n维欧氏空间V的基,任何向量可由基表示,表示系数称为该向量的坐标。现任意两个向量的内积有基表示会使什么样?

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五、酉空间

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6.1 支持向量分类机

1、引例:心脏病诊断

人工智能线性代数基础:矩阵论——第二章 内积空间_线性代数_23人工智能线性代数基础:矩阵论——第二章 内积空间_机器学习_24

2、线性可分问题的最大间隔原则

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人工智能线性代数基础:矩阵论——第二章 内积空间_python_26

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