在前一章中，你学习了如何使用向量 (vector)，向量在表示单个数据点或特征时很有用。我们现在转向矩阵，矩阵是由向量组成的矩形排列结构。这种结构使我们能够表示整个数据集，其中行可以是单个样本，列则表示不同的特征。一个包含 $m$ 个样本和 $n$ 个特征的数据集可以紧凑地存储在一个 $m \times n$ 矩阵中。

本章介绍操作这些数据结构的核心运算。我们将讲解逐元素算术，例如矩阵加法和标量乘法。然后，你将学习矩阵-向量和矩阵-矩阵乘法的具体方法，这些方法用于应用变换和组合信息。我们还将讨论矩阵转置，并考察你将经常遇到的特殊矩阵的特性，包括单位矩阵、对角矩阵和对称矩阵。