Python Academy · पाठ

NumPy से रैखिक बीजगणित

मैट्रिक्स गुणन, अपघटन और रैखिक समीकरण-प्रणालियों का हल निकालें।

पाठ 4, कुल 4 में से13 चरण

NumPy से रैखिक बीजगणित, CoddyKit पर Python Academy का एक निःशुल्क पाठ है। यह 4 में से 4वाँ पाठ है। आप नीचे पूरा पाठ निःशुल्क पढ़ सकते हैं—फिर अंतर्निहित कोड संपादक और 24/7 एआई ट्यूटर के साथ ब्राउज़र में इसका व्यावहारिक अभ्यास कर सकते हैं। यह Python Academy सीखने के मार्ग का हिस्सा है और आपकी प्रगति वेब तथा CoddyKit ऐप पर सिंक होती रहती है। Python Academy पाठ्यक्रम में कुल 4 पाठ शामिल हैं।

np.dot और @

Matrix multiplication के लिए np.dot(A, B) या @ operator (Python 3.5+) का उपयोग करें।

import numpy as np

A = np.array([[1,2],[3,4]])
B = np.array([[5,6],[7,8]])

print(A @ B)
# [[19 22]
#  [43 50]]
print(np.dot(A, B))   # same result

Element-wise और Matrix Multiply

* element-wise (Hadamard product) है। @ matrix multiplication है। इन्हें कभी भ्रमित न करें।

import numpy as np

A = np.array([[1,2],[3,4]])
B = np.array([[2,0],[1,3]])

print(A * B)    # [[ 2  0] [ 3 12]] — element-wise
print(A @ B)    # [[ 4  6] [10 12]] — matrix multiply

Transpose

arr.T ऐरे को transpose करता है (rows और columns को अदला-बदली करता है)। उच्च dimensions के लिए np.transpose(arr, axes) का उपयोग करें।

import numpy as np

A = np.array([[1,2,3],[4,5,6]])
print(A.shape)    # (2, 3)
print(A.T.shape)  # (3, 2)
print(A.T)

np.linalg.inv और np.linalg.det

Matrix inverse और determinant निकालें।

import numpy as np

A = np.array([[2.,1.],[1.,3.]])
print(np.linalg.inv(A))
# [[ 0.6 -0.2]
#  [-0.2  0.4]]
print(np.linalg.det(A))   # 5.0

Linear systems हल करना

np.linalg.solve(A, b) LU decomposition का कुशलतापूर्वक उपयोग करके Ax = b हल करता है।

import numpy as np

# Solve: 2x + y = 5; x + 3y = 10
A = np.array([[2.,1.],[1.,3.]])
b = np.array([5.,10.])
x = np.linalg.solve(A, b)
print(x)   # [1.  3.]   → x=1, y=3

Eigenvalues और Eigenvectors

np.linalg.eig(A) eigenvalues और eigenvectors लौटाता है। symmetric matrices के लिए np.linalg.eigh उपयोग करें (यह अधिक तेज़ और स्थिर है)।

import numpy as np

A = np.array([[4., 2.], [1., 3.]])
vals, vecs = np.linalg.eig(A)
print("Eigenvalues:", vals)    # [5.  2.]
print("Eigenvectors:\n", vecs)

SVD: Singular Value Decomposition

np.linalg.svd(A) A को U, Sigma और Vt में decompose करता है। इसका उपयोग dimensionality reduction (PCA) और pseudo-inverses के लिए किया जाता है।

import numpy as np

A = np.array([[1,2],[3,4],[5,6]], dtype=float)
U, s, Vt = np.linalg.svd(A, full_matrices=False)
print("Singular values:", s)
# Reconstruct: U @ np.diag(s) @ Vt ≈ A

np.linalg.norm

Vector और matrix norms निकालें।

import numpy as np

v = np.array([3., 4.])
print(np.linalg.norm(v))           # 5.0  (Euclidean)
print(np.linalg.norm(v, ord=1))    # 7.0  (Manhattan)

A = np.eye(3)
print(np.linalg.norm(A, "fro"))    # 1.732 (Frobenius)

Cross और Outer Products

3-D cross product के लिए np.cross(a, b)। Outer product के लिए np.outer(a, b)।

import numpy as np

a = np.array([1,0,0])
b = np.array([0,1,0])
print(np.cross(a, b))   # [0 0 1]

print(np.outer([1,2,3], [4,5]))
# [[ 4  5]
#  [ 8 10]
#  [12 15]]

np.linalg.lstsq

अधिक-निर्धारित systems के लिए least-squares solution (unknowns की तुलना में equations अधिक होती हैं)।

import numpy as np

# Fit y = ax + b  to noisy data
X = np.column_stack([np.arange(5), np.ones(5)])
y = np.array([1.1, 2.0, 3.1, 3.9, 5.2])

coeffs, _, _, _ = np.linalg.lstsq(X, y, rcond=None)
print(f"slope={coeffs[0]:.2f}, intercept={coeffs[1]:.2f}")

np.einsum

np.einsum Einstein summation notation का उपयोग करके किसी भी tensor contraction को व्यक्त करता है — जटिल linear algebra के लिए अत्यंत लचीला।

import numpy as np

A = np.random.rand(3, 4)
B = np.random.rand(4, 5)

# Matrix multiplication via einsum:
C = np.einsum("ij,jk->ik", A, B)
print(C.shape)   # (3, 5)

# Trace:
M = np.eye(4)
print(np.einsum("ii->", M))   # 4.0

त्वरित जाँच

NumPy (Python 3.5+) में matrix multiplication कौन-सा operator करता है?

पुनरावलोकन

Matrix multiplication के लिए @, linear systems के लिए np.linalg.solve, eigenvalues के लिए np.linalg.eig और decomposition के लिए np.linalg.svd का उपयोग करें। np.einsum मनमाने tensor contractions को संभालता है।

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अपने ब्राउज़र में वास्तविक कोड लिखें और चलाएँ, चौबीसों घंटे एआई शिक्षक से तुरंत सहायता पाएँ, और वेब या ऐप पर वहीं से शुरू करें जहाँ आपने छोड़ा था।

पाठ्यक्रम
76
पाठ
320

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या “NumPy से रैखिक बीजगणित” पाठ निःशुल्क है?

हाँ—“NumPy से रैखिक बीजगणित” का पूरा पाठ यहाँ वेब पर निःशुल्क पढ़ा जा सकता है। इंटरैक्टिव अभ्यास (अंतर्निहित कोड संपादक और 24/7 एआई ट्यूटर) करने और Python Academy पाठ्यक्रम का बाकी हिस्सा अनलॉक करने के लिए CoddyKit PRO लें। Python Academy पाठ्यक्रम में कुल 4 पाठ शामिल हैं।

“NumPy से रैखिक बीजगणित” में मैं क्या सीखूँगा?

मैट्रिक्स गुणन, अपघटन और रैखिक समीकरण-प्रणालियों का हल निकालें। आप ब्राउज़र में सीधे चलाए जाने वाले व्यावहारिक कोड के साथ Python Academy का अभ्यास करते हैं, और पाठ पूरा करते समय 24/7 एआई ट्यूटर आपके प्रश्नों के उत्तर देता है।

क्या Python Academy शुरू करने के लिए मुझे किसी अनुभव की आवश्यकता है?

पहले के अनुभव की आवश्यकता नहीं है। CoddyKit पर Python Academy शुरुआती से लेकर उन्नत शिक्षार्थियों तक सभी के लिए व्यवस्थित किया गया है, इसलिए आप यहीं से या शुरुआत से सीखना शुरू कर सकते हैं और अपनी गति से आगे बढ़ सकते हैं। यह 4 में से 4वाँ पाठ है।

“NumPy से रैखिक बीजगणित” पाठ पूरा करने में कितना समय लगता है?

CoddyKit का अधिकांश पाठ लगभग 5–10 मिनट में पूरा हो जाता है। हर पाठ छोटा और संवादात्मक है, इसलिए आप लगातार प्रगति करते हैं और वेब या ऐप पर वहीं से सीखना जारी रख सकते हैं जहाँ आपने छोड़ा था।

क्या मैं इस Python Academy पाठ में कोड लिख और चला सकता हूँ?

हाँ। हर Python Academy पाठ में एक अंतर्निर्मित कोड संपादक शामिल है, जिससे आप सीधे अपने ब्राउज़र में वास्तविक कोड लिख और चला सकते हैं और तुरंत एआई प्रतिक्रिया पा सकते हैं—स्थानीय सेटअप की आवश्यकता नहीं है।

इस पाठ्यक्रम के सभी पाठ

  1. NumPy ऐरे और dtypes
  2. ऐरे संक्रियाएँ और ब्रॉडकास्टिंग
  3. अनुक्रमण, स्लाइसिंग और फ़ैंसी अनुक्रमण
  4. NumPy से रैखिक बीजगणित
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