ম্যাট্রিক্স কী?
m
কলাম এবং n
সারি সহ একটি ম্যাট্রিক্স একটি ফাংশন প্রতিনিধিত্ব করে যা উপাদানগুলি (বা স্থানাঙ্ক) সহ একটি ভেক্টর * গ্রহন m
করে এবং n
উপাদানগুলির সাথে একটি ভেক্টর তৈরি করে।
এ থেকে আপনি পর্যবেক্ষণ করতে পারবেন যে যদি এবং শুধুমাত্র কোনও ম্যাট্রিক্স বর্গক্ষেত্র হয় তবে ভেক্টরের মাত্রা পরিবর্তন হবে না। যেমন। আপনি একটি 3D ভেক্টর, 2D থেকে 2D ইত্যাদি রূপান্তর করে একটি 3D ভেক্টর পান
* : পদার্থবিজ্ঞানে, ভেক্টরগুলি সাধারণত বাহিনী বা অন্যান্য "প্রভাব" নির্দেশ করতে ব্যবহৃত হয় যা গতি বা ত্বরণের মতো জিনিসগুলিকে "চলাফেরা করে" indicate তবে কোনও বিন্দু বা সংখ্যার যথেচ্ছ অ্যারে উপস্থাপন করতে ভেক্টর ব্যবহার করা থেকে আপনাকে বিরত করার কিছু নেই (কিছু লাইব্রেরি এবং প্রোগ্রামিং ভাষা এমনকি "ভেক্টর" এমনকি "1 ডি অ্যারে" বোঝায়)। ম্যাট্রিক্সের সাথে ব্যবহারের জন্য, কোনও কিছুই আপনার ভেক্টরের উপাদান (এমনকি স্ট্রিং বা রঙ) হতে পারে, যতক্ষণ না আপনার ম্যাট্রিক্সের উপাদানগুলি যাই হোক না কেন সেগুলি যোগ করে, বিয়োগ করে এবং গুণতে পারেন। সুতরাং নাম ভেক্টর , যার অর্থ "বাহক" - এটি আপনার জন্য মূল্য বহন করে বা ধরে রাখে ।
ম্যাট্রিক্স দিয়ে গুণনের অর্থ কী?
সুতরাং যদি ম্যাট্রিক্স একটি ফাংশন হয় তবে কোন ধরণের ফাংশন ? ফাংশনটি কী করে? এটির জন্য রেসিপিটি ম্যাট্রিক্সের উপাদানগুলির দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়। আসুন ইনপুট u
, আউটপুট v
, ম্যাট্রিক্সকে কল করুন M
(গুণটি M*u=v
তখন একই হিসাবে হয় f(u)=v
) এবং u(i)
এর i
তম উপাদান দেয় u
(উদাহরণস্বরূপ 2 য় উপাদানটি হ'ল স্থানাঙ্ক,)। ম্যাট্রিক্সের জন্য, M(i,j)
অর্থ সারি i
, কলাম j
।
উপাদানের নির্মাণ v(1)
, ফলাফলের প্রথমটি ম্যাট্রিক্সের প্রথম সারিতে বর্ণিত হয়। u(1)
বার M(1,1)
, আরও u(2)
সময় M(1,2)
, ... আরও u(i)
বার M(1,i)
। একটি ম্যাট্রিক্স একটি খুব সাধারণ প্রোগ্রামিং ভাষার মতো, এটি কেবল প্রোগ্রামিং ফাংশনগুলির পক্ষে ভাল যা ইনপুটগুলির চারপাশে এলোমেলো করে, তাদের নিজের মধ্যে যুক্ত করে ইত্যাদি কাজ করে **
আপনি একবারে আউটপুটের একটি উপাদান নিয়ে কাজ করছেন তা কল্পনা করা সহায়ক, অতএব, আপনি একবারে ম্যাট্রিক্সের কেবল একটি সারি ব্যবহার করছেন। আপনি u
অনুভূমিকভাবে লিখুন । আপনি M
এটি নীচে ith সারি লিখুন । আপনি প্রতিটি উপরের / নীচের জোড়াকে গুণিত করুন এবং নীচের পণ্যগুলি লিখুন, তারপরে পণ্যগুলি যুক্ত করুন। প্রতিটি উপাদান পেতে প্রতিটি সারিতে পুনরাবৃত্তি করুন v
। (এখন আপনি দেখতে কেন একটি m
দ্বারা n
ম্যাট্রিক্স একটি অন কাজ করতে হবে m
ভেক্টর এবং উত্পাদন n
ভেক্টর।)
এ সম্পর্কে চিন্তা করার আরেকটি উপায় - আসুন আমরা বলি যে আমরা একটি 3 ডি থেকে 3 ডি রূপান্তর করছি, সুতরাং একটি 3x3 ম্যাট্রিক্স (বা 3 ডি রূপান্তর হিসাবে তারা প্রায়শই বলা হয় কারণ আপনি এই "ফাংশন" ভঙ্গ করতে পারেন 3D পয়েন্ট, যদিও এটি সত্যই এটি শুধু সংখ্যাগুলি পরিবর্তন করা)। প্রথম সারির কথাটি বলা যাক [1 2 0]
। এর অর্থ, ফলাফলের এক্স পেতে, ইনপুট এর এক্স এর 1, ইনপুট এর y এর 2 এবং ইনপুট এর z এর 0 পান। সুতরাং এটি সত্যিই একটি রেসিপি।
** : ম্যাট্রিক্স যদি প্রোগ্রামিং ভাষা হয় তবে তাও টুরিং সম্পূর্ণ নয়।
দুটি ম্যাট্রিকের গুণনের অর্থ কী?
তারা উপযুক্ত আয়তনের উভয় ম্যাট্রিক্স হন, তারপর A*B
"প্রথম প্রযোজ্য যা একটি ফাংশন মানে B
তারপর A
"। গুণমানের জন্য আকারগুলির প্রতিবন্ধকতাগুলি কেন বিদ্যমান তা আপনি দেখতে পারেন, কারণ আকারটি ইনপুট এবং আউটপুট আকার নির্ধারণ করে এবং একটি ম্যাট্রিক্স অন্যটির আউটপুট গ্রাস করে। গুণ কারণ মানে ফাংশন একত্রিত? এটি হওয়া সহজ লক্ষ্য করা সহজ। যদি A*u
হিসাবে একই f(u)
এবং B*u
হিসাবে একই g(u)
তারপর f(g(u))
হিসাবে একই f(B*u)
যা হিসাবে একই A*(B*u)
।
একইভাবে, একই ফাংশনটির বারবার প্রয়োগগুলি শক্তি হিসাবে প্রদর্শিত হতে পারে, যেহেতু তিনবার প্রতিনিধিত্ব A*A*A
করে এমন ফাংশনটি প্রয়োগ করা A
।
ম্যাট্রিকগুলি কীভাবে দরকারী?
কোনও রূপান্তরকরণের মতো কী করা ভাল new_x = 1*x+2*y+0*z
(যদি প্রথম সারিটি [1 2 0] হয়)? এটি খুব সুস্পষ্ট নয়, তবে এটি ব্যাখ্যা করার জন্য আরও একটি 2 ডি ম্যাট্রিক্স নেওয়া যাক। ম্যাট্রিক্সটি হ'ল:
[ 0 1
1 0 ]
বা [0 1; 1 0]
সুবিধাজনক মতলব স্বরলিপি ব্যবহার করে। এই ম্যাট্রিক্স কি করে? এটি এর মতো একটি 2 ডি ভেক্টরকে রূপান্তর করে: ফলাফলের এক্সের জন্য, ইনপুটটির y এর 1 নিন take ফলাফলের y এর জন্য, ইনপুটটির x এর 1 নিন। আমরা সবেমাত্র ইনপুটটির x এবং y স্থানাঙ্কগুলি অদলবদল করেছি - এই ম্যাট্রিক্সটি x = y লাইন সম্পর্কে পয়েন্ট প্রতিফলিত করে । এই ধরণের দরকারী! এক্সটেনশন করার মাধ্যমে, আপনি যে বরাবর 1s সঙ্গে সব ম্যাট্রিক্স দেখতে পাবেন দঃপঃ - এনই লাইন প্রতিফলিত করে। আপনি দেখতে পাবেন কেন পরিচয় ম্যাট্রিকগুলি আপনাকে ইনপুট ফিরিয়ে দেয় (আউটপুট x এর জন্য, এক্সপুট এক্স নিতে; আউটপুট এর y এর জন্য, y ইনপুট নিন ...)।
এখন আপনি দেখতে পাচ্ছেন যে চিহ্নগুলি যেমন। Xx
, Yx
- তারা ইনপুটের কত অর্থ X
, Y
ইত্যাদি আউটপুট মধ্যে যায় x
।
আর কীভাবে ম্যাট্রিক্স দরকারী?
আপনি আর কি রূপান্তর করতে পারেন? আপনি একটি পরিচয় ম্যাট্রিক্স নিয়ে আকার পরিবর্তন করতে পারেন, তবে 1 টির চেয়ে আলাদা সংখ্যার সাথে তির্যক বরাবর। উদাহরণস্বরূপ, [2.5 0; 0 22.5]
ইনপুটটির প্রতিটি স্থানাঙ্ককে 2.5 দ্বারা গুণিত করবে এবং আপনি যদি কোনও চিত্রের প্রতিটি বিন্দুতে এই ম্যাট্রিক্স প্রয়োগ করেন তবে ছবিটি 2.5 হিসাবে বড় হবে। যদি আপনি কেবল একটি সারিতে 2.5 ব্যবহার করেন ( [2.5 0; 0 1]
) তবে কেবলমাত্র x স্থানাঙ্ককে গুণিত করা হবে, সুতরাং আপনি কেবল x বরাবর প্রসারিত করতে পারবেন।
অন্যান্য ম্যাট্রিকগুলি "স্কিউইং" এর মতো অন্যান্য রূপান্তর দিতে পারে, যার বিভিন্নতার ডিগ্রি রয়েছে। ব্যক্তিগতভাবে, স্কিউ আমার সর্বনিম্ন প্রিয় কারণ ম্যাট্রিক্স এত সহজ দেখাচ্ছে তবে রূপান্তর নিজেই ম্যাঙ্গেল ছবি বাদে খুব কমই কিছু করে। একটি দরকারী একটি "আবর্তন" - আপনি কীভাবে একটি বিন্দু ঘোরান? বিন্দুর অবস্থান কাজ করার চেষ্টা করুন (x, y)
দ্বারা আবর্তিত পর theta
বামাবর্তে উৎপত্তি সম্পর্কে ডিগ্রী। আপনি দেখতে পাবেন যে নতুন এক্স এবং ওয়াই উভয় স্থানাঙ্কগুলি কিছুটা সাইন এবং থাইটার কোজাইন দ্বারা পুরাতন x এবং y এর গুণক থেকে বেরিয়ে এসেছে। সাইন এবং কোসাইন যা এই ফাংশনের সাথে মিল রেখে আপনি সহজেই একটি রোটেশন ম্যাট্রিক্স লিখতে সক্ষম হবেন।
স্কোয়ারবিহীন ম্যাট্রিক্সের সাহায্যে আপনি একটি ইনপুটটির মাত্রাও পরিবর্তন করতে পারেন। 2 ডি ইনপুট 3 ডি তে রূপান্তর করা খুব কার্যকর নয়, যেহেতু নতুন স্থানাঙ্কের জন্য কোনও "উত্পাদন" করা শক্ত, তবে 3 ডি 2 ডি তে খুব দরকারী। অন্যান্য জিনিসের মধ্যে, আপনার কম্পিউটারটি আপনার মনিটরে আঁকতে *** একটি 3 ডি দৃশ্যের 2D চিত্রে প্রজেক্ট করতে জানে ।
যেহেতু ভেক্টরগুলি বিভিন্ন জিনিস ধরে রাখতে পারে তাই আপনি এমন একটি ম্যাট্রিক্সও বর্ণনা করতে পারেন যা একবারে একটি স্ট্রিং এন-অক্ষরগুলি এনক্রিপ্ট করে তাদের চারপাশে বদল করে বা "গুণিত" করে (আপনাকে গুণন / সংযোজন ফাংশন নিয়ে আসতে হবে)।
*** : আপনি যখন প্রকল্প করবেন , আপনি কোনও ভাস্কর্যের মতো একটি 3 ডি অবজেক্ট নিয়ে যান, এতে একটি আলো জ্বালান, এবং কোনও প্রাচীরের মধ্যে কী ধরণের 2 ডি ছায়া ফোঁটায় তা দেখুন।
ম্যাট্রিকের সীমাবদ্ধতাগুলি কী কী?
আপনি কি ম্যাট্রিক্স দিয়ে প্রতিটি ফাংশন করতে পারবেন? না। গ্রাফিকভাবে ভাবছেন, এমন কিছু কল্পনা করা শক্ত যা ম্যাট্রিক্স কিছু করতে পারে না (তবে এটি বিদ্যমান: উদাহরণস্বরূপ "ঘূর্ণি" প্রভাব তৈরি করা যায় না)। যাইহোক, এখানে একটি সহজ উদাহরণ: আসুন বলি ফাংশনটি f
এমন যা f(u)
আপনাকে u
প্রতিটি উপাদান স্কোয়ার সহ ফিরিয়ে দেয় । আপনি দেখতে পাবেন যে আপনি এটির জন্য ম্যাট্রিক্স লিখতে পারবেন না: ম্যাট্রিকের সাহায্যে কেবলমাত্র রেসিপিগুলি বর্ণনা করার সুবিধা রয়েছে যা ধ্রুবক সংখ্যার মাধ্যমে বহুগুণ স্থানাঙ্ক করে, পাওয়ার মতো অন্য কোনও অভিনব ক্রিয়াকলাপ প্রকাশ করা যায় না।
**** : এ কারণেই একে লিনিয়ার বীজগণিতও বলা হয় - পাওয়ার ফাংশনটি অ-রৈখিক হয় , প্লট করার সময় এটি সরলরেখা তৈরি করে না।
4 ডি ম্যাট্রিক্সগুলিতে অদ্ভুত অতিরিক্ত সারিতে
এখন, কেন আপনার উদাহরণে মেট্রিক্স 4 বাই 4? এর অর্থ কি 4-মাত্রিক স্থান নয়? আমাদের 4 ডি কম্পিউটার নেই, তবে কেন? এটি ম্যাট্রিক্স সহ একটি আকর্ষণীয় কৌশল যা লিনিয়ার অপারেশন সম্পর্কে পূর্ববর্তী পয়েন্টের সাথে সম্পর্কিত।
ম্যাট্রিক্স দিয়ে কোন ফাংশনগুলি করা যায় না সে সম্পর্কে: 2 ডি পয়েন্টটি 2 ইউনিট ডান দিকে নিয়ে যাওয়ার জন্য ম্যাট্রিক্স কী (যা পয়েন্টটি উত্পন্ন করে (x+2, y)
? আবার, আমরা আটকে যাই the ইনপুটকে গুণ করার একটি উপায় আছে, তবে যুক্ত করার উপায় নেই) একটি ধ্রুবক। 2 ডি কাজের জন্য, কৌশলটি হ'ল আপনি আসলে 2D স্পেসে নন তবে 3 ডি স্পেসে সবকিছুর উচ্চতা (z স্থানাঙ্ক বা তৃতীয় উপাদান) বাদে সর্বদা 1 থাকে (এটি 2D মহাবিশ্ব কেমন হয় তার মতো কিছুটা) 3 ডি মহাবিশ্বের মেঝেতে কেবল একটি "প্লেট" শুয়ে আছে - সেক্ষেত্রে তৃতীয় স্থানাঙ্কটি সর্বদা 0 থাকে। তবে আপনি এই যাদুটিকে সর্বশেষ স্থানাঙ্ক হিসাবে ধ্রুবক হিসাবে ব্যবহার করতে পারেন, কারণ আপনি জানেন যে এটি প্রতিটি ইনপুট জন্য সর্বদা 1 থাকে।
তেমনি, 3 ডি পয়েন্টগুলি সরানোর জন্য আপনার 4 ডি স্থানাঙ্ক প্রয়োজন। এ কারণেই আপনি যে সমস্ত 3D ট্রান্সফর্মেশন ম্যাট্রিকগুলি দেখেন [0 0 0 1]
সেগুলি সর্বশেষ সারি হিসাবে থাকবে - আপনার কখনই চতুর্থ মাত্রা পরিবর্তন করতে হবে না, বা ফলাফল 3 ডি তে প্রতিনিধিত্ব করতে খুব জটিল হবে!