Python での行列および線形代数の計算

この記事では、Python を使用して行列の乗算、行列式の計算、一次方程式の解法などの行列および線形代数の計算を実行する方法を学習します。

これを実現するには、NumPy ライブラリの 行列オブジェクトを使用できます。計算を行う場合、行列は配列オブジェクトと比較的似ています。

線形代数は広大な主題であり、この記事の範囲を超えています。

ただし、行列やベクトルを操作する必要がある場合は、NumPy から始めるのが良いでしょう。

使用説明書

• Numpy を使用して行列の転置を求める

• Numpy を使用して逆行列を求める

• 行列とベクトルの乗算

• numpy.linalg サブパッケージを使用して行列の行列式を取得します

• numpy.linalg を使用して固有値を見つける

• numpy.linalg を使用して方程式を解く

方法 1: Numpy を使用して行列の転置を求める

numpy.matrix.T プロパティ -指定された行列の転置を返します。

Example

の中国語訳は次のとおりです:

Example

次のプログラムは、numpy.matrix.T プロパティを使用して行列の転置を返します -

リーリー ＃＃＃出力＃＃＃

上記のプログラムを実行すると、次の出力が生成されます -

リーリー

方法 2: Numpy を使用して逆行列を見つける

numpy.matrix.I プロパティ

- 指定された行列の逆行列を返します。 Example

の中国語訳は次のとおりです:

Example

次のプログラムは、

numpy.matrix.I

プロパティを使用して逆行列を返します - リーリー ＃＃＃出力＃＃＃ 上記のプログラムを実行すると、次の出力が生成されます -

リーリー

方法 3: 行列とベクトルの乗算

Example

の中国語訳は次のとおりです:

Example

次のプログラムは、* 演算子を使用して入力行列とベクトルの積を返します -

リーリー ＃＃＃出力＃＃＃

上記のプログラムを実行すると、次の出力が生成されます -

リーリー

方法 4: numpy.linalg サブパッケージを使用して行列の行列式を取得する

numpy.linalg.det() 関数

-正方行列の行列式を計算します。

Example

の中国語訳は次のとおりです:

Example 次のプログラムは、

numpy.linalg.det()

関数を使用して行列の行列式を返します -

リーリー ＃＃＃出力＃＃＃

上記のプログラムを実行すると、次の出力が生成されます -

リーリー

numpy.linalgを使用して固有値を見つける5番目の方法

numpy.linalg.eigvals() 関数

-指定された正方行列/行列の固有値と右固有ベクトルを計算します。

Example

の中国語訳は次のとおりです:

Example

次のプログラムは、numpy.linalg.eigvals() 関数を使用して入力行列の固有値を返します。 - リーリー ＃＃＃出力＃＃＃ 上記のプログラムを実行すると、次の出力が生成されます -

リーリー

方法 6: numpy.linalg を使用して方程式を解く

A*X = B,

の X の値を求めるのと同様の問題を解決できます。

ここで、A は行列、B はベクトルです。

Example

の中国語訳は次のとおりです:

Example

以下は、solve() 関数を使用して x 値を返すプログラムです-

リーリー ＃＃＃出力＃＃＃

上記のプログラムを実行すると、次の出力が生成されます -

リーリー ＃＃＃結論は＃＃＃

この記事では、Python の NumPy モジュールを使用して行列および線形代数演算を実行する方法を学びました。行列の転置、逆行列、行列式を計算する方法を学びました。また、方程式を解いたり固有値を求めたりするなど、線形代数の計算を行う方法も学びました。

以上がPython での行列および線形代数の計算の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。