Ax = b: Geometri

Geometry and algebra of linear maps, vectors, and matrices

Ax = b denklemi doğrusal cebirin merkezî hesaplamasıdır: bir A dönüşümü ve bir b hedefi verildiğinde, hangi girdi x hedefe iner? Onu geometri olarak oku ve cevabın karakteri, daha hiçbir şey hesaplamadan önce görünür hâle gelsin.

Bunu canlandırmanın iki yolu vardır. Satır görüntüsü: her denklem bir doğrudur (2-B'de) ya da bir düzlemdir (3-B'de) ve çözüm hepsinin kesiştiği yerdir. Sütun görüntüsü: b, A'nın sütunlarının doğrusal bir bileşimi olmalıdır ve x bileşim ağırlıklarını taşır.

Geometrik olarak tam üç durum vardır. Doğrular tek bir noktada kesişir (tek çözüm); paralel ve farklıdırlar (çözüm yok, hedefler hiç buluşmaz); ya da aynı doğrudurlar (sonsuz çözüm). Şekildeki doğruları üç durumdan da geçecek şekilde sürükle.

Bunun ML'deki yeriGerçek ML sistemleri genellikle aşırı belirlenmiştir: bilinmeyenlerden (parametreler) çok daha fazla denklem (veri noktası) vardır, bu yüzden tam bir Ax = b'nin neredeyse hiç çözümü olmaz. En küçük karelerin (ileride bir ders) bütün sebebi budur. b'ye tam isabet edemediğinde, en yakın sonucu veren x'i bul. Doğrusal regresyon tam olarak bu "tam çözüm yok, o hâlde ıskayı en aza indir" durumudur.
▶ Ax = b: Geometri
← Özel MatrislerGauss Eleme Yöntemi →