Đại số tuyến tính cho AI · Bài 2/3

Phép cộng và trừ vector

Bài học minh hoạ — nội dung sẽ được Phòng Học thuật & Nghiên cứu Giáo dục BMATH biên soạn và thẩm định chính thức trước khi xuất bản.

Hai vector cùng chiều u,vRn\mathbf{u}, \mathbf{v} \in \mathbb{R}^n được cộng (trừ) theo từng thành phần:

u+v=[u1+v1un+vn],uv=[u1v1unvn]\mathbf{u} + \mathbf{v} = \begin{bmatrix} u_1 + v_1 \\ \vdots \\ u_n + v_n \end{bmatrix}, \qquad \mathbf{u} - \mathbf{v} = \begin{bmatrix} u_1 - v_1 \\ \vdots \\ u_n - v_n \end{bmatrix}

Ý nghĩa hình học

Cộng vector tuân theo quy tắc hình bình hành: đặt đuôi v\mathbf{v} vào đầu u\mathbf{u}, vector tổng là mũi tên nối từ gốc tới điểm cuối. Vector hiệu uv\mathbf{u} - \mathbf{v} là vector nối từ điểm v\mathbf{v} tới điểm u\mathbf{u} — chính là cơ sở của công thức khoảng cách sẽ học ở bài sau.

Tính chất

Phép cộng vector có tính giao hoán (u+v=v+u\mathbf{u}+\mathbf{v}=\mathbf{v}+\mathbf{u}) và kết hợp, có phần tử trung hoà là vector không 0\mathbf{0} (mọi thành phần bằng 0).

Ứng dụng AI

Trong huấn luyện mô hình, cập nhật trọng số mỗi bước là một phép trừ vector: wmi=wcu~ηL\mathbf{w}_{mới} = \mathbf{w}_{cũ} - \eta \nabla \mathcal{L} (sẽ học chi tiết ở khoá Tối ưu hoá).