线性代数到底在讲什么?
不理解的知识,当然不会用!
本课程是专栏《20堂课极速理解线性代数》的精华凝炼图文版,10堂课帮助您真正从直观角度理解、消化、吸收线性代数的核心概念与核心算法。
本节课我们讲应用,分四部分:
MATLAB无疑是科学工程软件中,应用最广泛功能最强大上手最容易的软件了,如果说让我为科学家或工程师推荐学习一个软件的话,那就是MATLAB。
它能干什么?
MATLAB是基于矩阵运算的,看它的中文名也能猜到。
MATLAB是基于“数学模型”的,任何一个工程或科学问题,只要你能建立数学模型,MATLAB就能给你一个完美的求解分析。
常用的矩阵计算操作与函数:
A*B 与 A.*B
inv(A) 逆
det(A) 行列式
rank(A) 秩
trace(A) 迹
[P,D]=eig(A) 特征阵
SO EASY!
MATLAB语言无疑是最简单易学的编程语言,而且包含大量的工具包(就是现成的函数集),个人以为比PYTHON语言更适合非编程专业的工程师与科学家使用。
《机器人学》中的“机器人”是指的一种“狭义的机器人”—
拥有关节的机械系统:
模型简化后,就长这个样子:
有趣的是,机器人的身体是依靠线性代数来控制的(机器人学),机器人的大脑也是依靠线性代数来实现的(人工智能)。
描述机器人关节的位置矢量:
三个单位主矢量相对于坐标系{A}的方向余弦:
旋转矩阵这样描述:
所以,怎样描述机器人关节进行了平移运动呢?向量加法呀!
那么机器关节进行旋转,就是左乘一个旋转矩阵呗:
要是既平移又旋转呢,这样的复合运动就是:
不过呢,上面的式子不太规整,所以机器人学发明了伟大的齐次坐标和齐次变换方法,也是基于线性代数的原理,不过让计算和分析大大的简化了,是一个神奇的发明:
联系客服