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1. 背景介绍
线性代数作为数学领域的重要分支,为计算机科学、数据科学、人工智能等领域提供了强大的理论基础和工具。它以向量、矩阵和线性变换为核心概念,为解决各种复杂问题提供了简洁高效的表达和计算方法。
在现代科技发展日新月异的时代,线性代数的应用场景日益广泛。从图像处理、机器学习到物理模拟、经济预测,线性代数都扮演着至关重要的角色。
2. 核心概念与联系
线性代数的核心概念包括:
- 向量: 向量是一种具有大小和方向的量,可以用箭头表示。在二维空间中,向量可以用一个有序的两个数表示,例如 (2, 3)。
- 矩阵: 矩阵是一种数的排列,通常用方括号表示。矩阵可以用来表示线性变换,也可以用来存储和处理大量数据。
- 线性变换: 线性变换是一种将向量映射到另一个向量的函数,它满足以下两个性质:
- 加性: T(u + v) = T(u) + T(v)
- 齐次性: