# Lecture 2--Vector Analysis and Python [TOC] # Introduction of Vector Analysis * 下述筆記當中,Vector Analysis的簡稱為VA * 包含了幾何學、代數、微積分 * 並集中了大量資料(Rich Data)學習特徵、樣式(Pattern)、推理法則(包含一堆模型)的重要技術 * 也是分享Rich Data的重要數學工具 # 量 -- Quantities ![](img from page 5) # 向量的例子 * vector包含了方向(Direction)與大小(Magnitude) * 在直角坐標系當中,而兩個vectors可以決定平面上的Position ![](img from page 7) * 在極座標坐標系當中,可以透過極座標決定平面上的位子 ![](img from page 8) * 在球座標系當中,可以透過球座標決定3D上的位子 ![](img from page 9) * 3D座標系統 ![](img from page 10) # 向量類別 * 基底向量 -- Base Vectors * 彼此正交且長度為1的向量 * 用來建構直角座標系統 ![](img from page 12) * 特殊向量 ![](img from page 11) # 向量代數計算 * 相加 * 相減 * 相乘: 此處指向量乘純數 * 內積 -- Dot Product ![](img from page 16) * <應用一> 計算向量長度 * <應用二> 計算向量投影 * 外積 -- Cross Product ![](img from page 19) * 微分 * 純量函式: 輸入變數到純量函式,會得到一純量 * 向量函式: 輸入變數到n維向量函式,會得到一n維向量 # 梯度運算 ## 意義 假設再依空間的溼度分布函式為H(x,y,z),在點P~1~的溼度值為H~1~,在點P~2~的溼度值為H~2~,嘗試計算兩者的溼度差 ![](img from page 32) ## Divergence 一種向量場的強度性質 [優秀影片](https://www.youtube.com/watch?v=2qxxd68fZng) ?純量的散度是向量函數 # Python ## 數學運算 ![](img from page 44) ## Dictionary 將key跟value配對,如下 ![](img from 46) ## Class 就是很多個def函式,都可以包在裡面 可以直接想成Java學的class ![](img from page 57)