Множення вектора на матрицю в R може здатися неінтуїтивним для деяких користувачів, особливо тих, хто тільки починає вивчати мову програмування R або математичні операції з матрицями. У цій статті ми розглянемо, як саме працює операція множення вектора на матрицю в R та чому результат може виглядати несподівано.
Почнемо з основ. В R множення вектора на матрицю виконується за допомогою операції “*”, проте результат може відрізнятися від очікуваного. Розглянемо наступний приклад:
1 2 3 4 |
num_matrix <- matrix(1:9, byrow = TRUE, nrow = 3) new_matrix <- c(1,2,3) * num_matrix print(new_matrix) |
Очікується, що вектор c(1,2,3)
буде помножений на кожний елемент матриці num_matrix
поелементно. Проте отриманий результат виглядає наступним чином:
1 2 3 4 |
[,1] [,2] [,3] [1,] 1 2 3 [2,] 8 10 12 [3,] 21 24 27 |
Замість поелементного множення ми отримали результат, який виглядає так, ніби вектор c(1,2,3)
був помножений на кожний стовпець матриці num_matrix
. Це може здатися дивним для тих, хто очікував рядкову операцію. Щоб зрозуміти, чому це сталося, треба ознайомитися з тим, як саме працює множення в R.
Множення вектора на матрицю в R виконується відповідно до правил алгебричних операцій. При множенні вектора на матрицю кожен елемент вектора множиться на відповідний елемент матриці, а результат додається. Таким чином, коли ми множимо вектор c(1,2,3)
на матрицю num_matrix
, кожен елемент вектора дійсно множиться на відповідний елемент матриці, але результати додаються по стовпцям, а не по рядках.
Це пояснює, чому результат множення виглядає так, як вище. Вектор c(1,2,3)
множиться на перший стовпець матриці num_matrix
, потім на другий стовпець, і так далі. Результат кожного множення додається по стовпцям, утворюючи вихідну матрицю.
Тепер, якщо вам потрібно помножити вектор на кожен рядок матриці, а не на кожний стовпець, ви можете скористатися функцією t()
, яка транспонує матрицю, змінюючи рядки на стовпці та стовпці на рядки. Таким чином, використовуючи транспоновану матрицю, ми можемо помножити вектор на кожний стовпець матриці, що в нашому випадку буде відповідати множенню вектора на кожен рядок початкової матриці.
Ось як це може виглядати в коді:
1 2 3 4 |
num_matrix <- matrix(1:9, byrow = TRUE, nrow = 3) new_matrix <- t(t(c(1,2,3)) * num_matrix) print(new_matrix) |
Отриманий результат буде:
1 2 3 4 |
[,1] [,2] [,3] [1,] 1 4 9 [2,] 2 5 10 [3,] 3 6 12 |
Тепер кожен елемент вектора c(1,2,3)
множиться на відповідний рядок матриці num_matrix
, а не на кожний стовпець, що дає нам очікуваний результат.
Надіюся, що ця стаття допомогла вам краще зрозуміти, як саме працює множення вектора на матрицю в R та як отримати очікуваний результат в вашому коді.