什麼是向量點積?
點積(又稱純量積)是把兩個或多個維度相同的向量,運算後得到一個單一數值的方法。以兩個向量來說,就是將對應分量相乘後全部加總。運算結果是一個純量(scalar),而非向量。點積廣泛應用於幾何、物理與機器學習領域-例如用來判斷兩個方向是否一致,或計算力所做的功。
如何使用本計算機
在文字框中輸入你的向量。每個向量可以用小括號 (1,2,3)、中括號 [1,2,3]、角括號 <1,2,3> 包起來,或直接各自獨立成一行。同一向量內的分量請以逗號分隔。每個向量必須包含相同數量的項目。選擇「自動」可顯示精確值,或指定有效位數來四捨五入顯示結果。
公式說明
對於維度為 \(n\) 的向量 a 與 b,點積為 $$\vec{a}\cdot\vec{b} = a_1 b_1 + a_2 b_2 + \cdots + a_n b_n$$ 本計算機將此概念擴展到兩個以上的向量:先把每個向量的第 \(i\) 個分量相乘,再將所有乘積相加。 $$\vec{v}_1 \cdot \vec{v}_2 \cdots = \sum_{i=1}^{n} \left( \prod_{j} v_{j,i} \right) \quad \text{from } \text{Enter vectors}$$ 當恰好只有兩個向量時,就回到我們熟悉的點積運算。
實際範例
假設 a = <3, 5, 8>、b = <2, 7, 1>,則點積為 $$(3\times 2) + (5\times 7) + (8\times 1) = 6 + 35 + 8 = \mathbf{49}$$ 若有三個向量 v1 = <1,2,3>、v2 = <4,5,6>、v3 = <1,1,2>,各分量的乘積分別為 4、10、36,加總後為 50。
常見問題
點積可以是負數或零嗎?可以。兩個互相垂直(正交)的向量,點積為零;而方向大致相反的向量,點積則為負值。
如果向量長度不同怎麼辦?點積只對維度相同的向量有定義,因此當各向量的項目數不一致時,計算機會顯示錯誤訊息。
設定有效位數會改變計算結果嗎?不會-它只會對最終顯示的數值做四捨五入。底層運算始終採用完整精度。