🍔 一、走7步,會到哪裡?
想像你走出家門,往右邊走了7步。
這個「7」代表什麼?只是數字,還是一段有方向的移動?
7 是「你走了幾步」,但如果我不知道你是往哪裡走,我其實什麼也不知道。
如果我告訴你:「你往北走了 7 公尺」,這才是有意義的資訊。
📌 所以,「有方向」的數字,才叫「向量」。
🔢 二、錯誤理解:向量 ≠ 一堆數字排排站
很多人以為:
csharp
複製程式碼[3, 4, 5]
就是向量,沒錯,它看起來是。但更重要的是——這些數字要代表一個「方向」或「位置」的資訊。
就像 Google Map 上的座標 (3,4),代表經度3度、緯度4度。假設你正在(0,0),你就知道要往右走到經度3度,再向上走到緯度4度的位置。
❌ 不要只看它是「一串數字」
✅ 要知道它其實是「一個動作 / 位置 / 改變」
🧭 三、正確理解:用生活比喻講「Scalar / Vector / Matrix / Tensor」
名稱中文名維度例子解釋方式Scalar純量0D體溫 36.5°C沒有方向,只有大小Vector向量1D走路 3 公尺向北有方向有長度(像箭頭)Matrix矩陣2D表格、一張成績單一堆向量排在一起Tensor張量3D+一段影片、RGB 圖片很多矩陣堆在一起
💡 向量是建構世界的積木。如果你要做資料分析,向量是你資料的最小單位。
📐 四、簡單圖解:向量就像「箭頭」
- 🔺 起點:你的家
- 🔚 終點:超商
- 🏃 長度:走幾步(幾單位)
- ➡️ 方向:往哪走(X軸還是Y軸)
📌 在平面上,(3, 4) 的向量,代表往右 3 單位、往上 4 單位。
💻 五、用 Python 動手玩:向量可視化
python
複製程式碼import matplotlib.pyplot as plt
# 向量 (3, 4)
plt.quiver(0, 0, 3, 4, angles='xy', scale_units='xy', scale=1, color='r')
plt.xlim(-1, 5)
plt.ylim(-1, 5)
plt.grid()
plt.title('向量 (3, 4)')
plt.gca().set_aspect('equal')
plt.show()
👀 執行上面這段程式,你會看到一個「從原點出發的紅色箭頭」—這就是向量的樣子。
📦 六、資料科學家為什麼在乎向量?
- 一張圖片 = 很多 RGB 向量
- 一首歌 = 聲音訊號的向量序列
- 一個使用者行為 = 點過的商品做成向量
- 機器學習模型 = 不斷在調整「權重向量」
📌 未來你學的每一個模型,每一筆資料,幾乎都是用向量來表示的。
🔚 七、總結:向量 ≠ 數字,而是「一段有方向的資訊」
當你開始把資料看成「一支支有方向的箭」,你才真的踏上了資料科學家的旅程。