30
30
\boldsymbol{u} + \boldsymbol{v} = \begin{bmatrix} u_1 + v_1 \\ u_2 + v_2 \\ \vdots \\ u_n + v_n \end{bmatrix}
31
31
$$
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32
33
- 向量的加法满足“平行四边形法则”,即两个向量$\ boldsymbol{u}$和$\ boldsymbol{v}$ 构成了平行四边形的两条邻边,相加的结果是平行四边形的对角线,如下图所示。
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+ 向量的加法满足“平行四边形法则”,即两个向量 $\small{\ boldsymbol{u}}$ 和 $\small{\ boldsymbol{v}}$ 构成了平行四边形的两条邻边,相加的结果是平行四边形的对角线,如下图所示。
34
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35
35
<img src =" res/vector_2.png " style =" zoom :58% ;" >
36
36
51
51
52
52
$$
53
53
\boldsymbol{u} = \begin{bmatrix} u_1 \\ u_2 \\ \vdots \\ u_n \end{bmatrix}, \quad
54
- \boldsymbol{v} = \begin{bmatrix} v_1 \\ v_2 \\ \vdots \\ v_n \end{bmatrix} \quad \\
54
+ \boldsymbol{v} = \begin{bmatrix} v_1 \\ v_2 \\ \vdots \\ v_n \end{bmatrix} \quad
55
+ $$
56
+
57
+ $$
55
58
\boldsymbol{u} \cdot \boldsymbol{v} = \sum_{i=1}^{n}{u_iv_i} = \lvert \boldsymbol{u} \rvert \lvert \boldsymbol{v} \rvert cos\theta
56
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$$
57
60
70
73
如果现在我们需要向刚才的用户推荐一部电影,我们应该给他推荐哪一部呢?我们可以将代表用户的向量 $\small{\boldsymbol{u}}$ 和代表电影的向量 $\small{\boldsymbol{m_ {1}}}$ 和 $\small{\boldsymbol{m_ {2}}}$ 分别进行点积运算,再除以向量的模长,得到向量夹角的余弦值,余弦值越接近 1,说明向量的夹角越接近 0 度,也就是两个向量的相似度越高。很显然,我们应该向用户推荐跟他观影喜好相似度更高的电影。
71
74
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75
$$
73
- cos\theta_1 = \frac{\boldsymbol{u} \cdot \boldsymbol{m1}}{|\boldsymbol{u}||\boldsymbol{m1}|} \approx \frac{4 \times 5 + 5 \times 1 + 3 \times 1}{5.92 \times 6.48} \approx 0.73 \\
76
+ cos\theta_1 = \frac{\boldsymbol{u} \cdot \boldsymbol{m1}}{|\boldsymbol{u}||\boldsymbol{m1}|} \approx \frac{4 \times 5 + 5 \times 1 + 3 \times 1}{5.92 \times 6.48} \approx 0.73
77
+ $$
78
+
79
+ $$
74
80
cos\theta_2 = \frac{\boldsymbol{u} \cdot \boldsymbol{m2}}{|\boldsymbol{u}||\boldsymbol{m2}|} \approx \frac{5 \times 5 + 1 \times 1 + 3 \times 5}{5.92 \times 7.14} \approx 0.97
75
81
$$
76
82
@@ -89,14 +95,20 @@ print(np.dot(u, m2) / (np.linalg.norm(u) * np.linalg.norm(m2))) # 0.97043119007
89
95
在二维空间,两个向量的叉积是这样定义的:
90
96
91
97
$$
92
- \boldsymbol{A} = \begin{pmatrix} a_{1} \\ a_{2} \end{pmatrix}, \quad \boldsymbol{B} = \begin{pmatrix} b_{1} \\ b_{2} \end{pmatrix} \\
98
+ \boldsymbol{A} = \begin{pmatrix} a_{1} \\ a_{2} \end{pmatrix}, \quad \boldsymbol{B} = \begin{pmatrix} b_{1} \\ b_{2} \end{pmatrix}
99
+ $$
100
+
101
+ $$
93
102
\boldsymbol{A} \times \boldsymbol{B} = \begin{vmatrix} a_{1} \quad a_{2} \\ b_{1} \quad b_{2} \end{vmatrix} = a_{1}b_{2} - a_{2}b_{1}
94
103
$$
95
104
96
105
对于三维空间,两个向量的叉积结果是一个向量,如下所示:
97
106
98
107
$$
99
- \boldsymbol{A} = \begin{pmatrix} a_{1} \\ a_{2} \\ a_{3} \end{pmatrix}, \quad \boldsymbol{B} = \begin{pmatrix} b_{1} \\ b_{2} \\ b_{3} \end{pmatrix} \\
108
+ \boldsymbol{A} = \begin{pmatrix} a_{1} \\ a_{2} \\ a_{3} \end{pmatrix}, \quad \boldsymbol{B} = \begin{pmatrix} b_{1} \\ b_{2} \\ b_{3} \end{pmatrix}
109
+ $$
110
+
111
+ $$
100
112
\boldsymbol{A} \times \boldsymbol{B} = \begin{vmatrix} \boldsymbol{\hat{i}} \quad \boldsymbol{\hat{j}} \quad \boldsymbol{\hat{k}} \\ a_{1} \quad a_{2} \quad a_{3} \\ b_{1} \quad b_{2} \quad b_{3} \end{vmatrix} = \langle \boldsymbol{\hat{i}}\begin{vmatrix} a_{2} \quad a_{3} \\ b_{2} \quad b_{3} \end{vmatrix}, -\boldsymbol{\hat{j}}\begin{vmatrix} a_{1} \quad a_{3} \\ b_{1} \quad b_{3} \end{vmatrix}, \boldsymbol{\hat{k}}\begin{vmatrix} a_{1} \quad a_{2} \\ b_{1} \quad b_{2} \end{vmatrix} \rangle
101
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$$
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114
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