Odpovědi na otázky položené v 10. kvízu v Lineární algebře 1.

Zde najdete odpovědi na dotazy z kvízu. Je možné, že byly přeřazeny z jedné kategorie do druhé nebo že je v seznamu odpověď na velice podobný dotaz někoho jiného.

Matematické dotazy

Já mám trochu obecnější dotaz. Důležitou součástí lineární algery je převedení problému počítání se skaláry na problém s vektory, který se dá dále zjednodušit převedením na matice. Převádí se tedy někdy problém s maticemi na problém s "obecnějšími" objekty? A jak do toho zapadají tenzory?

Odpověď obecně trochu závisí od toho, jaký problém řešíte. Matice i obecněji lineární zobrazení zapadají pěkně do existující teorie - množina Tm×n matic daného typu nad T i množina Hom(V,W) lineárních zobrazení mezi danou dvojicí vektorových prostorů (k tomu více ve čtvrtek) tvoří samy o sobě vektorový prostor. Tj. na matice samy o sobě se dá dívat jako na vektory.

Tenzory přijdou ke slovu ve chvíli, kdy studujeme tzv. multilineární zobrazení. Třeba v létě budeme studovat skalární součin na reálném vektorovém prostoru V. To je dost důležitý pojem a jde o něco, kam se dosadí dva vektory a dostaneme zpět reálné číslo. Formálně jde tedy o zobrazení f: V×V→ℝ. Pro skalární součin navíc ještě platí f(x+y,z)=f(x,z)+f(y,z), f(x,y+z)=f(x,y)+f(x,z) a f(t*x,y)=t*f(x,y)=f(x,t*y). Zobrazením splňujícím tyto axiomy se říká bilineární formy a skalární součin je speciálním případem bilineární formy. Podobně můžeme uvažovat i trilineární formy f: V×V×V→ℝ i ještě obecnější struktury. Podobně jako lineární zobrazení nebo matice, i takovéto struktury tvoří vektorový prostor tzv. tenzorů určitého typu (podle toho, kolik ta zobrazení mají argumetů a kolik argumentů vracejí).

"Obecnější objekty", které by zapadaly do odpovědi, mě nenapadají. Spíš se člověk setká s tím, že na vektorovém prostoru je v daném problému víc struktury, kterou můžeme použít a kterou se matematici snažili a snaží nějak formálně podchytit a popsat její obecné chování. Např. na reálném nebo komplexním vektorovém prostoru můžeme mít skalární součin. Na nekonečně dimenzionálních vektorových prostorech máme často nějaký přirozený pojem limity a tím pádem i některé nekonečné součty (tzv. Banachovy prostory). Pokud máme jak skalární součin, tak limity, říká se tomu Hilbertův prostor. Na prostoru čtvercových matic máme zase skládání matic a tak by se dalo pokračovat dále.

Organizační dotazy

Chcel by som sa opýtať, po ktorú kapitolu sa v skriptách plánujeme dostať pred skúškou. Bude skúšaná aj celá kapitola 7? Alebo to záleží od toho, ako budeme stíhať na prednáškach?
Průběžně aktualizuji stránku požadavků ke zkoušce podle toho, jak se vyvíjí přednáška, a zkouškové příklady tomu budou odpovídat. Obecně počítám s tím, že teorie se v zimním semestru probere po kap. 7.4 a cvičení po kap. 7.2.