TIL | 행렬과 벡터

yeonk·2021년 10월 11일
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1. 행렬(Matrix)


직사각형 모양의 숫자의 배열
행렬은 많은 데이터를 편리하게 계산하기 위해 사용한다는 점에서 표와 구분된다.

  • 행렬의 차원(Dimension): 행(row) x 열(column)

  • 행렬을 활용할 경우 복잡한 식도 행렬을 통해 간단하게 표기 가능






행렬 연산

  • 덧셈(addition)

    • 같은 위치의 숫자끼리 더함

    • 같은 m x n 끼리만 덧셈 가능

  • 상수(스칼라) 곱셈

    • 행렬의 각 수에 상수 값을 곱함
  • 행렬과 벡터의 곱

    • m x n 차원의 행렬과 n 차원의 벡터의 곱 → m 차원 벡터

    • 행렬의 열(column) N과 벡터의 행 N의 크기 가 같아야 곱 연산이 가능

  • 행렬 x 행렬

    • 연산 조건: 한쪽 행렬의 열(column) = 한쪽의 행(row)의 크기

    • m x n 행렬과 n x m 행렬을 곱 → m x m 행렬






행렬의 특징

  • 행렬간 곱에서 교환 법칙 성립 X

  • 행렬간 곱에서 결합 법칙 성립 O






단위 행렬 (Identity Matrix)

대각 방향 성분이 1이고 나머지는 0인 행렬 (정사각 행렬임)
I로 표현

단위 행렬과의 곱셈에서는 교환 법칙 성립 !!






역행렬 (Inverse Matrix)

본 행렬과 역행렬을 곱하면 단위행렬을 만들 수 있다.
A1A^{-1} 로 표기한다 (A 행렬의 역행렬)

  • 역행렬과 본 행렬의 관계에서도 역시 교환 법칙이 성립함






전치 행렬 (Matrix Transpose)

열과 행을 바꾼 행렬

  • M x N이었던 행렬을 N x M으로 바꾸는 것

  • Matrix 곱 연산에서 두 개의 행렬의 크기를 맞추는데 사용한다.






2. 벡터(Vector)


N x 1차원의 행렬(Matrix)
벡터 내부 데이터의 수 = 벡터의 차원(Dimension)






마무리

어쩌다보니 행렬만 줄줄 썼네.. 벡터는 나중에 추가적으로 보완해야겠다.
사실 벡터와 행렬의 구분이 잘 안돼서 쓰기 시작한건데 쓰면서 이해가 되어버렸다.
그래도 나중에 기본이 흔들릴 수 있으니 보완은 해야지.






참고 자료


이 글은 아래 링크의 내용을 참고하여 작성하였습니다.

머신러닝 공부 전 꼭 알아야 할 행렬과 벡터

[딥러닝 입문 - 4] 선형 대수의 기초

문과생을 위한 딥러닝 수학 - 핵심편 (1)

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