上一章中,我们明确了向量是用于表示数据点或特征的结构化数字集合。现在,我们将关注点从向量是什么转向您可以用它们做什么。本章将介绍向量的基本运算,这些运算构成了许多机器学习方法的核心。我们将从向量的加法、减法和标量乘法的入门知识开始。您将看到这些运算如何同时具有代数和几何解释,从而改变向量在空间中的位置或尺度。接下来,我们将介绍线性代数中最有用的运算之一:点积。您将学习点积如何与两个向量之间的夹角相关联,以及它如何用来衡量相似性。本章包含以下主题:向量加法和减法: 组合向量以生成新向量。标量乘法: 缩放向量以改变其大小。点积: 计算一个向量在另一个向量上的投影。向量范数: 测量向量的长度或大小,例如$L_1$和$L_2$范数。正交向量: 识别彼此垂直的向量。对于每种运算,我们将首先建立数学直觉,然后使用Python和NumPy进行实现。学完本章,您将能够执行这些计算并理解它们在实际应用中的意义。