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diff --git a/background/alg.tex b/background/alg.tex new file mode 100644 index 0000000..b2f6418 --- /dev/null +++ b/background/alg.tex @@ -0,0 +1,99 @@ +\subsubsection{Espace vecotriel} +Les espaces vectoriels sont des structure fondamentales qui vont nous servir à comprendre comment fonctionne l'entraînement des réseaux de neurones. +\begin{definition}{Groupe} + Soit $E$ un ensemble et $+$ une opération sur $E$. + Nous dirons que $(E,+)$ est un groupe si et seulement si + \begin{enumerate} + \item $\forall (e,f)\in E^2~e+f\in E$ (loi interne) + \item $\forall (e,f,g)\in E^2~(e+f)+g=e+(f+g)$ + \item $\exists 0\in E~\forall e\in E~e+0=e\wedge0+e=e$ + \item $\forall a\in E\exists b\in E~a+b=e\wedge b+e=e$ + \end{enumerate} + Dans le cas où en plus de ces trois points + $\forall (e,f)\in E^2~e+f=f+e$ + Nous dirons que le groupe $(E,+)$ est abélien. +\end{definition} + +\begin{definition}{Espace vectoriel} + Soit $E$ un ensemble munit d'une loi interne $+$ et d'une loi externe $\cdot:\mathbb{R}\times E\rightarrow E$. + Sout les conditions suivantes, nous dirons que $(E,+,\cdot)$ est un espace vectoriel. + \begin{enumerate} + \item $(E,+)$ est un groupe abélien. + \item $\forall (r,e,f)\in\mathbb{R}\times E\times E~r(e+f)=re+rf$ + \item $\forall (r,s,e)\in\mathbb{R}\times\mathbb{R}\times E~(r+s)e=re+se$ + \item $\forall (r,s,e)\in\mathbb{R}\times\mathbb{R}\times E~(rs)e=r(se)$ + \item $\forall e\in E~1e=e$ + \end{enumerate} +\end{definition} + +Alors $\forall n\in\mathbb{N}~\mathbb{R}^n$ est un espace vectoriel. + +\subsubsection{Application linéaire} +\label{sec:background-alg-L} +Soit $E$ et $F$ deux espaces vectoriels. +Une application linéaire $h:E\rightarrow F$ est telle que +$\forall (r,e,f)\in \mathbb{R}\times E\times E~h(re+f)=rh(e)+h(f)$ +Et on note $\mathcal{L}(E,F)$ l'ensemble des applications linéaire de $E$ dans $F$. +Si $E=\mathbb{R}^m$ et $F=\mathbb{R}^n$ alors +la matrice de $f$ est +\begin{equation*} + M_f= + \left( + \begin{matrix} + f(e_0)_0&\cdots&f(e_{m-1})_0\\ + \vdots&\vdots&\vdots\\ + f(e_{0})_{n-1}&\cdots&f(e_{m-1})_{n-1}\\ + \end{matrix} + \right) +\end{equation*} +Où +\begin{equation*} + \forall i\in m~e_i=\left( + \begin{matrix} + 0\\ + \vdots\\ + 0\\ + 1\\ + 0\\ + \vdots\\ + 0 + \end{matrix} + \right) + \begin{matrix} + \\ + \\ + \\ + i\\ + \\ + \\ + \\ + \end{matrix} +\end{equation*} +On appelera par la suite $(e_0,\cdots,e_{m-1})$ \emph{base canonique} de $\mathbb{R}^m$. +On note $f(e_j)_i = M_f(i,j)$, c'est l'entré de $M_f$ se situant à la ligne $i$ et colone $j$. + +\begin{propriete} + La fonction $M_\square$ est une bijection. +\end{propriete} + +Nous définisson la mutliplication matricielle de la manière suiavante : +Soient $f\in\mathcal{L}(\mathbb{R}^m,\mathbb{R}^n)$ et $g\in\mathcal{L}(\mathbb{R}^n,\mathbb{R}^o)$. +Alors +\begin{equation*} + M_gM_f=M{g\circ f} +\end{equation*} +\begin{propriete} +\begin{equation*} + M_gM_f(i,j)=\sum_{k=0}^n M_g(i,k)M_f(k,j) +\end{equation*} +\end{propriete} + +\begin{definition} + \label{def:background-alg-tr} + Soit $M$ une matrice à $n$ lignes et colonnes. + Alors nous définisson la trace de $M$ de la manière suivante. + \begin{equation*} + \text{Tr}(M)=\sum_{i=0}^{n-1}M(i,i) + \end{equation*} +\end{definition} + |