linear-algebra-02-basis-vactor-and-span.md
๐ก์ ํ ๋์ํ Linear algebra
https://www.youtube.com/watch?v=k7RM-ot2NWY&list=PLZHQObOWTQDPD3MizzM2xVFitgF8hE_ab&index=2
๊ธฐ์ ๋ฒกํฐ basis vectors
- ๋ฒกํฐ ๊ณต๊ฐ์ ์์ฑํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉ๋๋, ๊ธฐ์ ์ญํ ์ ์ํํ๋ ๋ฒกํฐ
๋ฒกํฐ ๊ณต๊ฐ Vector Space ์ด๋?
- ์ผ์ข
์
๊ณต๊ฐ
์ผ๋ก ๋ฒกํฐ๋ค์ ์งํฉ- ๋ฒกํฐ์ ๋ง์ ์ ํญ์ ๊ฐ์ ๊ฒฐ๊ณผ
- ๋ฒกํฐ์ ์ค์นผ๋ผ์ ๊ณฑ์ ์ ๋ถ๋ฐฐ ๋ฒ์น
๊ธฐ์ ๋ฒกํฐ basis vectors๋
- 2D ์ขํ ์์คํ ์ ๊ธฐ์ ๋ฒกํฐ: scaler๋ฅผ ์์ ํ์ฌ ๋ชจ๋ ๋ฒกํฐ๋ฅผ ๋ง๋ค ์ ์์
| ๋ฒกํฐ | ๊ฑฐ๋ฆฌ | | -------- | -------------------- | | i hat | x์ถ +1์นธ | | j hat | y์ถ +1์นธ | | [ 3 -2 ] | (3)i-hat + (-2)j-hat |
Span์ด๋?
- ๋ Vector๋ฅผ ๋ณํํ์ฌ ์ป์ ์ ์๋ ๋ชจ๋ ๋ฒกํฐ ๊ฐ โ ๋ Vector์ Span์ด๋ผ๊ณ ํจ
- ๋ฒกํฐ์ ์์ผ๋ก 2์ฐจ์์์์ ๋ชจ๋ ๋ฒกํฐ๋ฅผ ํํํ ์ ์์
์ ํ ์กฐํฉ Linear combination
v = (vโ, vโ, ..., vโ) (v์ ์์) ๋ฒกํฐ v
w = (wโ, wโ, ..., wโ) (w์ ์์) ๋ฒกํฐ w
cโ, cโ ์ค์นผ๋ผ(์ค์)
- ํ scaler๋ฅผ ๊ณ ์ ๊ฐ์ผ๋ก ๋๋ค๋ฉด โ ๋ง๋ค์ด์ง๋ ๋ฒกํฐ๋ ์ ์์ ๊ทธ๋ ค์ง
- ๋ scaler๋ฅผ ์์ ๋กญ๊ฒ ๋ณ๊ฒฝํ๋ค๋ฉด โ ๋ชจ๋ ๋ฒกํฐ๋ฅผ ๊ทธ๋ฆด ์ ์์
- ๋ค๋ง ๋ ๋ค ์ ๋ก๊ฑฐ๋, ๋ฐฉํฅ์ด ๊ฐ์ ๊ฒฝ์ฐ๋ ์์ ์ ์์
๋จ์ผ ๋ฒกํฐ Single Vector & ๋ค์ค ๋ฒกํฐ Vector Collection
| ๋จ์ผ ๋ฒกํฐ (Single Vector) | ๋ค์ค ๋ฒกํฐ (Vector Collection) | | ------------------------- | -------------------------------------------------------------------- | | ํ๋์ ๋ฒกํฐ | ์ฌ๋ฌ ๊ฐ์ ๋ฒกํฐ๋ค์ ์งํฉ | | ํ์ดํ arrow | ์ point | | ๊ธธ์ด์ ๋ฐฉํฅ์ ๊ฐ์ง | ๊ฐ๋ณ ๋ฒกํฐ๋ค์ ๊ฐ๊ฐ ๊ธธ์ด์ ๋ฐฉํฅ์ ๊ฐ์ง (tail์ origin์ผ๋ก ํ๋ point) |
์ ํ ์ข ์ Linearly Depenedent & ์ ํ ๋ ๋ฆฝ Linearly Independent
| ์ ํ ์ข ์ (Linearly Dependent) | ์ ํ ๋ ๋ฆฝ (Linearly Independent) | | ---------------------------------------------------------- | ------------------------------------------ | | ๋ฒกํฐ๋ค ๊ฐ ์ ํ ์ข ์ํ ๊ด๊ณ | ๋ฒกํฐ๋ค ๊ฐ ์ ํ ๋ ๋ฆฝํ ๊ด๊ณ | | ์ ์ด๋ ํ๋์ ๋ฒกํฐ๊ฐ ๋ค๋ฅธ ๋ฒกํฐ๋ค์ ์ ํ ์กฐํฉ์ผ๋ก ํํ ๊ฐ๋ฅ | ๋ชจ๋ ๋ฒกํฐ๋ค์ด ์๋ก ๋ค๋ฅธ ๋ฐฉํฅ๊ณผ ํฌ๊ธฐ๋ฅผ ๊ฐ์ง | | ๋ฒกํฐ๋ค์ด ์ผ์ง์ ์์ ์์นํจ | ๋ฒกํฐ๋ค์ด ์ผ์ง์ ์์ ์์นํ์ง ์์ | | ์ฐจ์์ด ๋ฎ์์ง | ์ฐจ์์ ์ ์ง |
Vectors in 3D dimention (v, w, u)
| ๋ฒกํฐ | ๋ด์ฉ | | ---- | --------------------------------------------------------------- | | v | ์์์ ์ ์์ ์ผ๋ก ํ๋ ํ์ดํ | | w | ์์์ ์ v์ ๋์ ์ผ๋ก ํ๋ ํ์ดํ | | u | ๋ฒกํฐ ๊ณต๊ฐ ์์ ์กด์ฌํ์ง ์๋๋ค๋ฉด(๋ ๋ฆฝ์ ), 3์ฐจ์ ๊ณต๊ฐ์์์ ๋ฒกํฐ |