جميع الكتب

مهني

1 Markets I: The Ecosystem and Exchange-Traded Marketsالأسواق عبر الإنترنتالإنجليزية 2 Markets II: Rates, FX and Creditالأسواق عبر الإنترنتالإنجليزية 3 Markets III: Commodities, Energy and Cryptoالأسواق عبر الإنترنتالإنجليزية 4 Quantitative Methodsالأساليب عبر الإنترنتالإنجليزية 5 Derivatives and Volatilityالمشتقات عبر الإنترنتالإنجليزية 6 Rates, Credit, XVA and Riskالفائدة والائتمان والمخاطر عبر الإنترنتالإنجليزية 7 Research Craft: Predictors, Backtests, Measurement, Portfoliosالبحث عبر الإنترنتالإنجليزية 8 Strategies I: Equities and Futuresالاستراتيجيات عبر الإنترنتالإنجليزية 9 Strategies II: Volatility, Relative Value, Macro and the Bank Desksالاستراتيجيات عبر الإنترنتالإنجليزية 10 Microstructure and Executionالتنفيذ عبر الإنترنتالإنجليزية 11 Market Making and High-Frequency Tradingصناعة السوق عبر الإنترنتالإنجليزية 12 Machine Learning for Marketsتعلم الآلة عبر الإنترنتالإنجليزية 13 Low-Latency Softwareالتكنولوجيا عبر الإنترنتالإنجليزية 14 Networks, Hardware and Trading Infrastructureالتكنولوجيا عبر الإنترنتالإنجليزية 15 Research, Data and Risk Platformsالتكنولوجيا عبر الإنترنتالإنجليزية 16 The Desk and the Firmالشركة عبر الإنترنتالإنجليزية 17 The Industry: Firms, Roles and Careersالمسارات المهنية عبر الإنترنتالإنجليزية 18 Interviews I: Maths, Probability and Speedالمسارات المهنية عبر الإنترنتالإنجليزية 19 Interviews II: Markets, Trading Games and the Final Roundالمسارات المهنية عبر الإنترنتالإنجليزية 20 Interviews III: Codeالمسارات المهنية عبر الإنترنتالإنجليزية
التطبيقات حول المدرب تسجيل الدخول ابدأ القراءة

الرياضيات · المسرد

ما معنى تغيير الأساس؟

تعريف 21.8 الرياضيات الجامعية — السنة 1 · الفصل 21 — المصفوفات

ليكن B,B′\mathcal{B}, \mathcal{B}' أساسين للمقدار EE. مصفوفة تغيير الأساس P=PB→B′P = P_{\mathcal{B}\to\mathcal{B}'} أعمدتها إحداثيات متجهات الأساس الجديد في الأساس القديم. وهي قابلة للقلب، و P−1=PB′→BP^{-1} = P_{\mathcal{B}'\to\mathcal{B}}، و تتحول الإحداثيات بالمقدار X=PX′X = PX' (قديم == P ⋅P\,\cdot جديد).

أمثلة

مثال 21.9 (قراءة مصفوفة تغيير الأساس)

في R2\R^2، من القانوني B\mathcal B إلى B′=((1,1),(1,−1))\mathcal B' = \bigl((1,1), (1,-1)\bigr):

P=PB→B′=(111−1)P = P_{\mathcal B\to\mathcal B'} = \begin{pmatrix} 1 & 1\\ 1 & -1 \end{pmatrix}

(بكتابة المتجهات الجديدة بالإحداثيات القديمة، عمودًا عمودًا). و لمتجهة الإحداثيات القديمة X=(3,1)TX = (3, 1)^{\mathsf T} إحداثياتٌ جديدة X′=P−1X=12(3+1, 3−1)T=(2,1)TX' = P^{-1}X = \frac12(3 + 1,\ 3 - 1)^{\mathsf T} = (2, 1)^{\mathsf T}: فعلًا 2(1,1)+1(1,−1)=(3,1)2(1,1) + 1(1,-1) = (3,1). وانتبه للاتجاه — فالمصفوفة PP مبنية من الأساس الجديد لكنها تحوّل من الجديد إلى القديم (X=PX′X = PX')؛ وأمّا الانتقال من القديم إلى الجديد فيكلّف المعكوس. وكتابة تحقق السلامة 2(1,1)+(1,−1)=(3,1)2(1,1) + (1,-1) = (3,1) بعد كل تحويل تمسك خطأ قلب PP، وهو أشيع أخطاء الفصل.

مثال 21.11 (أساس جيد يجعل التطبيق شفافًا)

لتكن u(x,y)=(y,x)u(x, y) = (y, x) (وهي مبادلة)، بمصفوفة A=(0110)A = \begin{pmatrix} 0 & 1\\ 1 & 0\end{pmatrix} في الأساس القانوني. وفي الأساس B′=((1,1),(1,−1))\mathcal B' = \bigl((1,1), (1,-1)\bigr):

P=(111−1),P−1=12(111−1),P−1AP=(100−1).P = \begin{pmatrix} 1 & 1\\ 1 & -1 \end{pmatrix}, \qquad P^{-1} = \frac12\begin{pmatrix} 1 & 1\\ 1 & -1 \end{pmatrix}, \qquad P^{-1} A P = \begin{pmatrix} 1 & 0\\ 0 & -1 \end{pmatrix}.

ولم يُحتَج فعلًا إلى أيّ جداء مصفوفات: فالتطبيق uu يثبّت (1,1)(1,1) و يعكس (1,−1)(1,-1)، ومنه يجب أن تكون مصفوفته في B′\mathcal B' diag⁡(1,−1)\operatorname{diag}(1, -1) — فالمبادلة هي الانعكاس عبر المستقيم y=xy = x. وإيجاد أساس، من أجل تشاكل ذاتي معطى، تصير فيه مصفوفته قطرية هو المسألة المركزية في مجلّد السنة الثانية (نظرية التقطير)؛ وتبيّن مسألة نهاية الأسبوع أدناه إلى أيّ مدى تذهب المتطابقات الكثيرةالحدود وحدها أصلًا.

مثال 21.12 (تغيير الأساس، مشغَّلًا بالمقلوب)

للإسقاط على F=Vect⁡(1,1)F = \operatorname{Vect}(1,1) على امتداد G=Vect⁡(1,−1)G = \operatorname{Vect}(1,-1)، في الأساس المكيَّف B′=((1,1),(1,−1))\mathcal B' = \bigl((1,1),(1,-1)\bigr)، المصفوفةُ الشفافة A′=diag⁡(1,0)A' = \operatorname{diag}(1, 0). وللحصول على مصفوفته في الأساس القانوني، شغّل المبرهنة 21.10 بالمقلوب، A=PA′P−1A = P A' P^{-1}:

P=(111−1),P−1=12(111−1),A=P(1000)P−1=12(1111).P = \begin{pmatrix} 1 & 1\\ 1 & -1\end{pmatrix}, \quad P^{-1} = \frac12\begin{pmatrix} 1 & 1\\ 1 & -1\end{pmatrix}, \quad A = P\begin{pmatrix} 1 & 0\\ 0 & 0\end{pmatrix}P^{-1} = \frac12\begin{pmatrix} 1 & 1\\ 1 & 1\end{pmatrix}.

وللتحقق: A2=AA^2 = A (فهي جامدة)، و tr⁡A=1=rk⁡A\operatorname{tr} A = 1 = \operatorname{rk} A، و A(11)=(11)A\binom{1}{1} = \binom11 و A(1−1)=0A\binom{1}{-1} = 0، كما فُرض. وهذا الاتجاه العكسي — صمّم المصفوفة في الأساس الجيد، ثم اقترن رجوعًا — هو كيف تُنتج فعلًا مصفوفات الدوران والانعكاس والإسقاط في الممارسة.

اقرأ في الفصل ←