Pythonで行列の変換と操作をマスターする

Pythonは、科学計算やデータ分析に広く使用されているプログラミング言語です。特に、行列の操作は、機械学習や画像処理などの分野で重要な役割を果たしています。Pythonで行列を効率的に扱うためには、NumPyというライブラリが一般的に使用されます。

行列の作成

Pythonで行列を作成する基本的な方法は2つあります。一つはPythonのリストを使用する方法、もう一つはNumPyを使用する方法です。

# リストで行列を作成
matrix_list = [[1, 2], [3, 4]]

# NumPyで行列を作成
import numpy as np
matrix_numpy = np.array([[1, 2], [3, 4]])

行列の次元ごとの要素数（形状）やサイズを確認することができます。

print(matrix_numpy.shape)  # 形状を確認
print(matrix_numpy.size)   # サイズを確認

逆行列は、元の行列と掛け合わせると単位行列になる行列です。NumPyのlinalg.inv()関数を使用して逆行列を求めることができます。

inverse_matrix = np.linalg.inv(matrix_numpy)
print(inverse_matrix)

また、pinv()関数を使用して擬似逆行列を求めることも可能です。

pseudo_inverse_matrix = np.linalg.pinv(matrix_numpy)
print(pseudo_inverse_matrix)

以上がPythonで行列を扱う基本的な方法です。これらの知識を活用して、Pythonでのデータ分析や機械学習を進めてみてください。.