Blog

ES
Conceptos básicos de algebra lineal

Conceptos básicos de algebra lineal

4 min de lectura

Series: Álgebra lineal para Machine Learning

2 partes

El álgebra nos permite representar y manipular problemas del mundo real usando números. Gracias a ella podemos modelar relaciones, analizar datos y encontrar soluciones de forma lógica y estructurada.

Todos los ejemplos los estaré mostrando en Python con la librería NumPy.

Antes de todo, debemos importar la librería:

import numpy as np

Conceptos

La teoría puede parecer aburrida, pero es necesaria para construir las bases que necesitaremos para hacer correctamente los temas prácticos.

¿Qué es un escalar?

Son cantidades que solo tienen magnitud. Pero de forma simple, es solo un número.

¿Qué es un vector?

Es una lista ordenada de escalares que describen un objeto.

¿Por qué ordenada? Porque no es lo mismo el vector [2, 5] que [5, 2].

Por ejemplo, podríamos representar las calificaciones que una película tiene en distintos géneros:

# Acción, Drama, Humor
movie = np.array([2.4, 5.8, 8.7])

¿Qué es una matriz?

Es un conjunto bidimensional de números con forma rectangular, organizado en filas y columnas.

En Machine Learning, las filas representan observaciones y las columnas características.

movies = np.array([
    [8.5, 4.0, 6.5, 7.5],  # Movie A
    [5.0, 9.0, 6.0, 8.0],  # Movie B
    [9.0, 2.0, 7.0, 6.5]   # Movie C
])

¿Qué es un tensor?

Son objetos matemáticos que almacenan valores numéricos y que pueden tener distintas dimensiones.

Por ejemplo podemos representar un píxel de nuestra pantalla. Primero hay que entender que un píxel está formado por tres valores de color, donde cada uno representa un canal (RGB).

image = np.array([
    [
        [255, 0, 0], # Red,
        [0, 255, 0], # Green
        [0, 0, 255] # Blue
    ],
])

# Graph
plt.imshow(image)
plt.title("Imagen Tensor")
plt.axis('off')
plt.show()

Ejemplo de Tensor de un pixel

Resumen

  • Las bases del mundo actual se apoyan fuertemente en el álgebra lineal, especialmente en la Inteligencia Artificial.
  • NumPy y Matplotlib son herramientas fundamentales que debes saber manejar.
  • Un escalar es un número.
  • Un vector es una lista ordenada de escalares que representar un objeto.
  • Una matriz es una tabla de números, donde las filas son observaciones y las columnas características.
  • Un tensor es un objeto matemático que almacena valores numéricos y pueden tener distintas dimensiones (1D, 2D, 3D, 4D, etc).

Comparte este artículo en

Avatar byandrev

Andres Parra

Software Engineer

Soy Andrés Parra, Ingeniero de Software apasionado por crear soluciones tecnológicas escalables e innovadoras. Me especializo en la construcción de aplicaciones web modernas, dominando un stack versátil que incluye JavaScript, TypeScript, Python y Java, junto con frameworks como React, Next.js y Spring Boot. Interesado en las últimas tecnologías y herramientas de desarrollo.