پرش به محتوای اصلی

بردارها و ماتریس‌ها؛ زبان پایه بسیاری از مدل‌های AI

از نمایش داده تا تبدیل خطی؛ جبر خطی را با مثال عددی می‌فهمیم و بعد به مدل‌های یادگیری وصل می‌کنیم.

ریاضیات برای هوش مصنوعیمقدماتی

هدف یادگیری

بتوانید بردار و ماتریس را تفسیر کنید، ضرب ماتریسی را انجام دهید و نقش آن را در یک لایه خطی توضیح دهید.

پیش‌نیازها

  • جبر مقدماتی

بردار چیست؟

بردار را می‌توان هم مجموعه‌ای مرتب از اعداد و هم یک شیء هندسی دانست. در یادگیری ماشین، بردار معمولاً نمایش عددی یک نمونه، ویژگی‌ها یا embedding است.

یک بردار دوبعدی
x=[21]

ماتریس چه می‌کند؟

ماتریس یک تبدیل خطی روی بردار انجام می‌دهد. در یک لایه ساده شبکه عصبی، این تبدیل با یک bias جابه‌جا می‌شود.

لایه خطی
y=Wx+b

مثلاً اگر W=[ [2,1],[-1,3] ] و x=[1,2] باشد، حاصل ضرب برابر [4,5] است.

چرا این برای AI مهم است؟

Projectionها، embeddingها و بسیاری از عملیات داخل شبکه‌های عصبی با ضرب ماتریسی بیان می‌شوند. قبل از attention و backpropagation باید بتوانیم این محاسبات را هم از نظر عددی و هم از نظر هندسی بخوانیم.

تمرین

  • اثر یک ماتریس 2×2 را روی سه بردار مختلف محاسبه کنید.
  • توضیح دهید چرا ترتیب ضرب دو ماتریس مهم است.
  • برای W=I نتیجه W x را بررسی کنید.

پروژه‌های مرتبط

HowAttentionWorks

ادامه جبر خطی تا attention.

باز کردن منبع

HowTransformersWork

ادامه مسیر تا Transformer.

باز کردن منبع

این مفاهیم را در یک مسئله واقعی ببینیم؟

می‌توان از مدل ریاضی تا implementation ادامه داد.