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專為程序員設計的線性代數課程

含義 深入學習 本質 智能 svd 正交 內積空間 規則 研究

第1章 歡迎大家來到《專給程序員設計的線性代數》

歡迎大家來到《專給程序員設計的線性代數》,在這個課程中,我們將使用編程的方式,學習線性代數,這個近現代數學發展中最為重要的分支。學懂線性代數,是同學們深入學習人工智能,機器學習,深度學習,圖形學,圖像學,密碼學,等等諸多領域的基礎。從這個課程開始,讓我們真正學懂線性代數

第2章 一切從向量開始

向量,是線性代數研究的基本元素。在這一章,我們將引入向量。什麽是向量?我們為什麽要引入向量?進而,我們將使用不同的視角看待向量,定義向量的基本運算,體會數學研究過程中,從底層開始,一點一點向上搭建數學大廈的過程

第3章 向量的高級話題

在這一章,我們將重點介紹向量的兩個高級運算:規範化和點乘。對於點乘運算,我們將深入理解其背後的幾何含義,並且結合諸多應用,理解點乘這個看起來奇怪的運算,背後的意義,以及在諸多領域的應用

第4章 矩陣不只是 m*n 個數字

向量是對數的拓展,矩陣則是對向量的拓展。雖說線性代數研究的基本元素是向量,但其實大家更常看見矩陣!在這一章,我們將深入矩陣,不僅學習什麽是矩陣,矩陣的基本運算等等基礎內容,更將從一個更深刻的視角看待矩陣:矩陣同時可以看做是向量的函數!

第5章 矩陣的應用

在我們已經學習了矩陣之後,其實,我們就已經可以將線性代數應用在諸多領域了!在這一小節,我們將看到,使用我們現在所學習的知識,就可以把線性代數具體應用在圖形學,圖論,數論等領域,解決真實的實際問題!

第6章 線性系統

線性系統聽起來很高大上,但是它的本質就是線性方程組!這個看似簡單的形式,其實也隱藏著不小的學問,同時在各個領域都被大量使用。在這一章,我們將看到當引入矩陣,向量這些概念以後,求解線性方程組是多麽的容易。同時,我們也將看到這些方法可以用來解決一些更加復雜的問題,比如求解矩陣的逆。

第7章 線性相關,線性無關與生成空間

空間,或許是線性代數世界裏最重要的概念了。在這一章,我們將帶領大家逐漸理解,聽起來高大上又抽象的空間,到底是什麽意思?我們為什麽要研究空間?空間又和我們之前探討的向量,矩陣,線性系統,等等等等,有什麽關系。

第8章 正交性

相信,上一章對空間的探討,已經顛覆了大家對空間的理解:)但是,通常情況下,我們依然只對可以被正交向量定義的空間感興趣。在這一章,我們將看到正交的諸多優美性質,如何求出空間的正交基,以及聽起來高大上的,矩陣的QR分解。

第9章 再看線性變換

在之前學習矩陣的時候,相信同學們已經對線性變換有了基本認識。在這一章,我們將重新使用“空間”的視角,再來看看,到底什麽是線性變換?線性變換背後,還隱藏著怎樣的性質?

第10章 行列式

行列式是在線性代數的世界裏,被定義的另一類基本元素。在這一章,我們將學習什麽是行列式,以及行列式的基本運算規則,為後續兩章學習更加重要的線性代數內容,打下堅實的基礎!

第11章 特征值與特征向量

特征值和特征向量,或許是線性代數的世界中,最為著名的內容了。到底什麽是特征值?什麽是特征向量?我們為什麽要研究特征值和特征向量?在這一章都將一一揭曉。

第12章 矩陣對角化與SVD

在學習了特征值與特征向量以後,我們將在這一章,看線性代數領域中一類特殊的矩陣——對角矩陣,進而,我們將來深入分析學習或許是線性代數的世界中,最為重要一個矩陣分解方式——SVD。

第13章 更多線性代數的應用

在這一章,我們將綜合前面所學習的內容,看到更多線性代數的知識在更多領域的應用。搜索引擎?密碼學?機器學習?深度學習?這些領域統統離不開線性代數!相信通過這一章的學習,同學們會對線性代數的應用,有更深刻的認識!

第14章 更廣闊的線性代數世界,大家加油!

線性代數更加偉大的意義在於,其中的很多內容不僅僅在歐拉空間中成立,在更抽象的空間中依然成立!什麽是廣義向量空間?什麽是內積空間?在這一章,我將簡單提及這些內容,感興趣的同學可以以此為起點,向更加理論化的線性代數的世界前進!

專為程序員設計的線性代數課程