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线性代数

神经网络权重就是矩阵,嵌入向量是高维空间中的点。通过交互式可视化理解向量运算、矩阵乘法与线性变换。

数学基础 · 第 1 章路径 1/8本章完成 0%向量矩阵可视化

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线性变换

旋转、缩放、剪切如何改变空间

核心概念速查

  • 向量:既有大小又有方向的量。
  • 矩阵:线性变换的编码。
  • 行列式:面积缩放因子。
  • 点积:衡量方向相似程度。

学习建议

  • 先理解几何图像,再记公式。
  • 对比「矩阵」与「线性变换」章节中的同一变换。
  • 尝试让行列式接近 0,观察空间坍缩。

线性代数检查点

学完演示后来检验一下。全部答对即可标记本章测验通过。

  1. 1. 神经网络中的权重矩阵,本质上在做什么?

  2. 2. 两个向量点积接近 0,几何上通常意味着?

  3. 3. 行列式接近 0 时,线性变换会怎样?

与 AI 的联系

  • 权重矩阵:神经网络每一层的 W 都是矩阵,前向传播就是矩阵乘法。
  • 嵌入向量:词、图像被映射到高维向量空间,相似语义距离更近。
  • 注意力机制:Query 与 Key 的点积决定注意力权重。
  • 降维与特征提取:PCA、SVD 等经典方法都建立在线性代数之上。
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ê₁′ê₂′

黄色区域为单位正方形 [0,1]×[0,1] 经变换后的形状

线性变换保持原点不动、直线仍为直线、网格线保持平行等距。所有二维线性变换都可用一个 2×2 矩阵表示。

行列式 det(M) 衡量变换后面积缩放倍数。det > 0 保持定向,det < 0 翻转定向,det = 0 将空间压成一条线。

[   0.71   -0.71 ]
[   0.71    0.71 ]

det = 1.000(面积变为原来的 1.00 倍)

相关演示

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