Linear Algebra

2024/2025

Academic Year

RUS

Instruction in Russian

10

ECTS credits

Category 'Best Course for Career Development'

Category 'Best Course for Broadening Horizons and Diversity of Knowledge and Skills'

Category 'Best Course for New Knowledge and Skills'

Delivered at:

Big Data and Information Retrieval School

Course type:

Compulsory course

When:

1 year, 1-4 module

Instructors

Andrey, Mazhuga

Medved, Nikita

Программа дисциплины

Аннотация

Линейная алгебра является базовым инструментом используемым наравне с математическим анализом во всех прикладных дисциплинах. Курс развивает абстрактное математическое мышление с одной стороны и знакомит с инструментами, применяемыми в машинном обучении, обработке сигналов и других областях компьютерных наук.

Цель освоения дисциплины

• Уметь решать СЛУ методом Гаусса, делать арифметические операции с матрицами, находить обратную матрицу, умножать перестановки и раскладывать перестановки в независимые циклы, находить чётность перестановки, вычислять определители, делать арифметические операции и извлекать корни из комплексных чисел, находить ранг матрицы, приводить квадратичную форму к главным осям, проверять диагонализуемость линейного оператора и находить диагональный вид и базис, если они существуют, находить угол и расстояние между линейными многообразиями, делать сингулярное разложение матрицы.

Планируемые результаты обучения

• Уметь приводить квадратичную форму к главным осям
• Уметь решать СЛУ методом Гаусса
• Уметь делать арифметические операции с матрицами
• Уметь применять свойства операций
• Уметь находить обратную матрицу
• Уметь умножать перестановки и раскладывать перестановки в независимые циклы
• Уметь находить чётность перестановки
• Уметь вычислять определители
• Уметь находить ранг матрицы
• Уметь находить и использовать базис векторного пространства
• Работа с матрицей линейного отображения. Переход к другому базису
• Уметь находить собственные векторы и собственные числа линейного оператора
• Уметь проверять диагонализуемость линейного оператора и находить диагональный вид и базис, если они существуют
• Работа с матрицей билинейной формы. Переход к другому базису
• Уметь находить углы между плоскостями
• Уметь находить расстояния между плоскостями
• Уметь находить QR-разложения
• Уметь находить сингулярное и усечённое сингулярное разложение
• Уметь находить наилучшее низкоранговое приближение

Содержание учебной дисциплины

• Линейные системы и матрицы
• Операции над матрицами
• Перестановки
• Определители
• Линейная зависимость, базисы векторных пространств
• Линейные отображения и операторы
• Билинейные и квадратичные формы
• Элементы геометрии
• Матричные разложения

Элементы контроля

• ДЗ
• ЛАБ
• КР
• КОЛЛ
• ЭКЗ1
• ЭКЗ2

Промежуточная аттестация

• 2024/2025 2nd module
  0.2 * ДЗ + 0.2 * КОЛЛ + 0.15 * КР + 0.1 * ЛАБ + 0.35 * ЭКЗ1
• 2024/2025 4th module
  0.2 * ДЗ + 0.2 * КОЛЛ + 0.2 * КР + 0.1 * ЛАБ + 0.3 * ЭКЗ2

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Алгебра и аналитическая геометрия. Т.2, Ч.1: Теоремы и задачи, Ким, Г. Д., 2003
• Введение в алгебру. Ч.1: Основы алгебры, Кострикин, А. И., 2009
• Введение в алгебру. Ч.2: Линейная алгебра, Кострикин, А. И., 2009
• Курс алгебры, Винберг, Э. Б., 2013
• Сборник задач по алгебре, учебник, под ред. А. И. Кострикина, 3-е изд., испр. и доп., 464 с., , 2001

Рекомендуемая дополнительная литература

• Линейная алгебра: теория и прикладные аспекты : учеб. пособие, Шевцов Г.С., 2003
• Сборник задач по линейной алгебре : учеб. пособие для вузов, Проскуряков, И. В., 2003

Авторы

• Мажуга Андрей Михайлович
• Медведь Никита Юрьевич