機器學習 高數 基礎

2022-02-14 11:42:48 字數 3394 閱讀 1084

線性代數知識

微積分知識

概率與統計知識

矩陣中的基本概念、矩陣的加法、矩陣的乘法、矩陣的轉置、矩陣的運算法則、矩陣的逆

矩陣

定義:由 m × n 個數 aij (i = 1,2,...,m; j = 1,2,...,n) 排成的 m 行 n 列的數表 a 就稱為 m 行 n 列的矩陣

這 m × n 個數稱作矩陣 a 的元素,元素 aij 位於矩陣 a 的第 i 行第 j 列

m × n 矩陣 a 可以記作 am×n,其中 m是行數,n是列數,m, n > 0

特殊矩陣:對於am×n,如果 m = n,即矩陣的行數與列數相等,那麼稱a為方陣

基本概念:

行數與列數都等於 n 的矩陣稱為 n 階矩陣,又稱做n 階方陣,可以記作 an

只有一行的矩陣 a1×n 稱為行矩陣,又叫行向量

同樣,只有一列的矩陣 an×1 稱為列矩陣,又叫列向量

對於方陣,從左上角到右下角的直線,叫做主對角線,主對角線上的元素稱為主對角線元素

特殊矩陣:

矩陣的元素全部為0,稱為零矩陣,用 o 表示

對於方陣,如果只有對角線元素為1,其餘元素都為0,那麼稱為單位矩陣,一般用 i 或者 e 表示

對於方陣,不在對角線上的元素都為0,稱為對角矩陣

矩陣的加法

把矩陣的對應位元素相加

矩陣的形狀必須一致,即必須是同型矩陣

矩陣的乘法

1. 數與矩陣相乘

數值與矩陣每乙個元素相乘 

2.   矩陣與矩陣相乘

左矩陣的每一行與右矩陣的每一列,對應每乙個元素相乘 

a × b,那麼有 a 矩陣 m × n,b 矩陣 n × k,要求左側矩陣的列數 n,必須等於右側矩陣的行數 n,結果矩陣 c 為 m × k 矩陣。

矩陣的轉置

矩陣的運算法則

加法

a + b = b + a

( a + b ) + c = a + ( b + c )

減法

a - b = a + b × ( -1 )

a - a = a + ( -a ) = o

乘法

( λμ ) a = λ ( μa )

( λ + μ ) a = λa + μa

λ ( a + b ) = λa + λb

( ab ) c = a ( bc )

λ ( ab ) = ( λa ) b = a ( λb )

a ( b + c ) = ab + ac

( b + c ) a = ba + ca

轉置

( at )t = a

( a + b )t = at + bt

( λa )t = λat

( ab )t = bt at

矩陣的逆

對於 n 階方陣 a,如果有乙個 n 階方陣 b,使得 ab = ba = e,    就稱矩陣 a 是可逆的,並把 b 稱為 a 的逆矩陣

a 的逆矩陣記作 a-1,如果 ab = ba = e,則 b = a-1

什麼是導數,偏導數,方向導數和梯度,凸函式和凹函式

導數

導數反映的是函式 y = f(x) 在某一點處沿 x 軸正方向的變化率;

在x軸上某一點處,如果 f』(x)>0,說明f(x)的函式值在x點沿x軸正方向是趨於增加的;

如果 f』(x)<0,說明f(x)的函式值在x點沿x軸正方向是趨於減少的。

偏導數

方向導數

函式某一點在某一趨近方向(向量方向)上的導數值

方向導數就是函式在除座標軸正方向外,其他特定方向上的變化率

梯度(gradient)

問題:函式在變數空間的某一點處,沿著哪乙個方向有最大的變化率?

凸函式和凹函式

樣本均值

樣本方差

樣本標準差

均勻分布

正態分佈(高斯分布)

指數分布

條件概率公式

全概率公式

貝葉斯公式

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