有网友告诉我,《矩阵》到底讲的什么,学会这些就明白了!


①矩阵在国外叫做线性几何学,是门基础学科,之后好多的学科都是在这个基础上建立起来的,当时刚出国的时候学这个东西完全理解不了。另一方面,国内的书就是论文组合在一起。一开始就上一个定义或者定理,又不将这个定理推导过程介绍。非常难懂,搞得人了无兴趣。我当年读线性代数也是蒙的,只能大量刷题来死记硬背,考试也就考了七十多。到了学习控制系统,计算机图形学,教材使用外国教材,虽然是英文教材,但由浅入深的介绍。我突然就把矩阵这个理解了。后面我国内的教材都很少看,大部分都买国外参考书,国内的真看不懂。

②大学的时候一直没有搞懂矩阵到底是个什么东西?直到后来在YouTube上看到一个视频才弄明白。矩阵有点类似于快捷公式,把计算的元素快速丢进去就能马上出结果,少去了很多的冗余计算,大约是这样。所以矩阵被大量应用到空间几何计算,比如3D动画,机械手的位姿计算等。个人见解。除此之外,我想起了当年研究的3D游戏,后来摸索明白了原来3D游戏就是矩阵计算,也明白了原来显卡的作用就是矩阵计算。矩阵计算有个好处是,可以批量计算。现在的AI计算框架里的Tensor,本质上也是矩阵。

③你不知道吧!矩阵最大的贡献是量子力学的方程。当年海森堡提出不确定性原理后就苦思冥想这背后的数学解,突然发现矩阵的性质(不符合乘法交换律)很像。最后用矩阵写出了这个方程。极其复杂晦涩难懂。结果没多久薛定谔写了一个简洁明了的波动方程(函数形式)也搞定了。另一方面,数学,就是高度浓缩的现实世界,就是对类似规律的数据进行归类打包封装,形成新的单元,矩阵就是被封装的新单元,各类方程函数也是,世界就是无数老单元加新单元组成的,未知空间还有无数未知单元,说不定有高人可以用几个新的单元再浓缩现有单元。
​④图像处理(当然包括视频)就是矩阵的计算,显卡为啥处理图像这么牛逼,就是利用矩阵计算的规律来设计的,大量的并发处理开提高速率,而显卡相比一般CPU,制程和工艺要求还没那么高,更能容错(允许出错),这是矩阵并行计算的特点,一张图片,算错一两个点都不是事,丢了一帧也不影响大神打游戏。除此之外,矩阵就是为了做多维向量的计算的,让人类不需要理解3维4维乃至n维到底代表着什么东西,也可以去计算的一种工具。跟微积分一样,所有复杂问题都可以用简单的规律加堆叠算力解决。原理都是很简单的,如何活用才是能力。

⑤矩阵的真正意义是解微分方程和空间变换,在现实应用中,首先确定工况的微分方程,然后通过实验获得数据,建立矩阵。利用矩阵运算求解微分方程,得出物理数学模型。

⑥我理解的矩阵本质是这样的:把三维物体的宏观物理特性,用二维的计算规则予以表达,便于计算机计算后在二维显示屏上还原三维物体的宏观物理形象,以欺骗先天失明患者之外的人类的视觉。

⑦矩阵的意义:八卦方圆图,黑白世界规则。彩色的奥义:【三】原色。三这个数字,突破了二元对立统一,实现了三元统一。三代表全息。不是数学中的三。一,三,五,都有全息的奥秘。

⑧矩阵这个知识点是必须要学的,结构力学的基本功夫,程序设计的基本功夫,柔度矩阵,刚度矩阵,没有矩阵的基本思维,往后面学习更难,听说各种矩阵再组建成矩阵集,就成了群和时空,那个东西更加天马行空,这种时空再整到一起,就成了宇宙,宇宙到底如何矩阵的,后面矩阵不清楚,最后到底什么理论来支撑,整不明白了,到底是博士课,还是院士课,还是玄学哲学,基本很难去整清楚了,到底谁整清楚了,不知道,对于我们的基本应用,高数,数理统计,线性代数还是比较实用的,至于高深的理论,需要研究几辈子,但愿数学家们都是开心快乐的,收获满满。

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