《线性代数与数据学习》简介:

本书是深度学习的导论,全面介绍机器学习的数学基础,阐述架构神经网络的核心思想,主要内容包括线性代数的重点、大规模矩阵的计算、低秩与压缩传感、特殊矩阵、概率与统计、最优化、数据学习等。

本书可作为数据科学方向的数学基础课程教材,也可供人工智能、深度学习领域的科研人员和工程技术人员参考。

《线性代数与数据学习》目录:

第1章线性代数的重点 1
1.1使用 A的列向量实现 Ax的相乘 1
1.2矩阵与矩阵相乘:AB 8
1.3 4个基本子空间 12
1.4消元法与 A = LU 18
1.5正交矩阵与子空间 26
1.6特征值和特征向量 32
1.7对称正定矩阵 40
1.8奇异值分解中的奇异值和奇异向量 51
1.9主成分和最佳低秩矩阵 63
1.10 Rayleigh商和广义特征值 72
1.11向量、函数和矩阵的范数 78
1.12矩阵和张量的分解:非负性和稀疏性 86
第2章大规模矩阵的计算 98
2.1数值线性代数 99
2.2最小二乘:4种方法 107
2.3列空间的 3种基 119
2.4随机线性代数 125
第3章低秩与压缩传感 135
3.1 A的变化导致 A.1的改变 135
3.2交错特征值与低秩信号 143
3.3快速衰减的奇异值 152
3.4对 .2 + .1的拆分算法 156
3.5压缩传感与矩阵补全 166
第4章特殊矩阵 172
4.1傅里叶变换:离散与连续 172
4.2移位矩阵与循环矩阵 180
4.3克罗内克积 A . B 187
4.4出自克罗内克和的正弦、余弦变换 193
4.5 Toeplitz矩阵与移位不变滤波器 196
4.6图、拉普拉斯算子及基尔霍夫定律 201
4.7采用谱方法与
k-均值的聚类 207
4.8完成秩为1的矩阵 215
4.9正交的普鲁斯特问题 217
4.10距离矩阵 218
第5章概率与统计 221
5.1均值、方差和概率 221
5.2概率分布 231
5.3矩、累积量以及统计不等式 238
5.4协方差矩阵与联合概率 246
5.5多元高斯分布和加权最小二乘法 255
5.6马尔可夫链 260
第6章最优化 269
6.1最小值问题:凸性与牛顿法 271
6.2拉格朗日乘子 =成本函数的导数 278
6.3线性规划、博弈论和对偶性 283
6.4指向最小值的梯度下降 288
6.5随机梯度下降法与 ADAM 301
第7章数据学习 311
7.1深度神经网络的构建 314
7.2卷积神经网络 324
7.3反向传播与链式法则 333
7.4超参数:至关重要的决定 342
7.5机器学习的世界 347
有关机器学习的书 350
附录 A采用 SVD的图像压缩 351
附录 B数值线性代数的代码和算法 353
附录 C基本因式分解中的参数计算 355
作者索引 357
索引 362
符号索引 372
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