К содержимому

Координатный вектор: порядок и размерность

Как в учебнике

В координатной модели вектор $x\in\mathbb R^d$ — упорядоченный набор $d$ действительных координат, где целое $d\ge1$. Число $x_i$ — координата с номером $i$. В примерах нумерация начинается с единицы, а векторы записываются столбцами.

Например, $x=(2,4,6)^{\mathsf T}\in\mathbb R^3$. Символ $\mathsf T$ транспонирует строку в столбец; это не степень. Равенство векторов требует равных размерностей и равных соответствующих координат. Порядок важен: $(2,4)^{\mathsf T}\ne(4,2)^{\mathsf T}$. В общей линейной алгебре векторы определяются через векторные пространства; здесь используется конкретная модель набора чисел.

Индекс координаты должен лежать в указанном диапазоне: при нумерации от единицы это $1\le i\le d$. Значение $x_i$ является числом, тогда как $x$ — весь упорядоченный набор; подмена одного другим меняет тип объекта. Повторяющиеся координаты разрешены и не уменьшают размерность. Например, наличие одинаковых значений в двух позициях не позволяет удалить одну из них, не изменив вектор.

Определения и дальнейшее чтение: Mathematics for Machine Learning.

На пальцах

Координатный вектор похож на анкету с закреплёнными полями. Перестановка роста и возраста меняет смысл, даже если набор чисел сохранился. Размерность задаёт число полей, но не их названия и единицы измерения. Два файла с тремя столбцами ещё не обязаны описывать одинаковые признаки: числа без подписей тоже умеют выглядеть убедительно.

Пример

Исходный учебный вектор — $x=(2,4,6)^{\mathsf T}$. В примере последовательно показаны его координаты; сам вектор во время чтения не меняется.

Координатный вектор: порядок и размерность

Координата 1

Первый индекс выбирает 2.

Шаг 1 из 3: Координата 1

Все шаги текстом
  1. Координата 1

    Первый индекс выбирает 2.

    Состояние
    2текущий46
  2. Координата 2

    Вторая позиция содержит 4.

    Состояние
    24текущий6
  3. Координата 3

    Третья позиция содержит 6; всего три координаты.

    Состояние
    246текущий

Вектор в сцене остаётся $(2,4,6)^{\mathsf T}$ на всех шагах: меняется выбранная позиция, а не исходные данные. После выбора второго индекса результат чтения равен 4, а не первым двум числам сразу. Индекс 4 здесь не разрешён, поскольку координат всего три. В коде с нумерацией от нуля математической второй координате соответствовала бы позиция 1; соглашение нужно перевести явно.

Дальше: Транспонирование, Норма вектора.

Авторский текст этой бесплатной статьи опубликован по лицензии CC BY-NC-ND 4.0.

Предыдущая / следующая

Предыдущая
Супремум: наименьшая верхняя граница
Следующая
Скалярное произведение: из двух векторов в число
  • Натуральные числа: счёт отдельных объектов

    Какие значения подходят для счёта и почему включение нуля нужно оговаривать.

    Читать статью
    Математика
  • Целые числа: счёт по обе стороны нуля

    Положительные и отрицательные целые, ноль и граница целочисленного деления.

    Читать статью
    Математика
  • Рациональные числа: отношение целых

    Число как отношение целых: равные дроби и обязательный ненулевой знаменатель.

    Читать статью
    Математика