Собственные значения и собственные векторы

Линейная алгебра для науки о данных на R

Eric Eager

Data Scientist at Pro Football Focus

Мотивация — распознавание лиц

Линейная алгебра для науки о данных на R

Умножение матрицы на вектор

  • Повороты
  • Отражения
  • Растяжения
  • Сжатия
  • Проекции
  • Любые комбинации этих преобразований
Линейная алгебра для науки о данных на R

Скалярное умножение

Скалярное произведение $c$ на вектор $\vec{x}$ записывается как:

$$c \vec{x}$$

это просто умножение каждого элемента $\vec{x}$ на $c$.

Линейная алгебра для науки о данных на R

Скалярное умножение

print(x)
3 2 3
c <- 4
c*x
12  8 12
Линейная алгебра для науки о данных на R

Скалярное умножение через матричное умножение

Скалярное умножение можно воспроизвести через матричное умножение:

$$c I \vec{x} = c\vec{x}$$

Однако существуют и другие матрицы, которые при применении к подходящему вектору или набору векторов действуют точно как скалярное умножение.

Эти скаляры и векторы называются собственными значениями и собственными векторами!

Линейная алгебра для науки о данных на R

Скалярное умножение через матричное умножение

print(A)
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    3    0    0
[2,]    0    3    0
[3,]    0    0    3
x <- c(3, 2, 3)
A%*%x
     [,1]
[1,]    9
[2,]    6
[3,]    9
3*x
9 6 9
Линейная алгебра для науки о данных на R

Давайте потренируемся!

Линейная алгебра для науки о данных на R

Preparing Video For Download...