Up 「数値」から「行列」へ 作成: 2018-02-22
更新: 2018-02-22


    高校までの「計算公式」で「テンソル」にあたるものは,量計算の公式である。
    量は,線型空間としては,1次元である。
    大学理数科で授業する「テンソル」は,線型空間が一般次元になる。

    1次元が一般次元になることは,どんなふうになることか。
    「数値」が「行列」になる。
    以下,これの説明。


    線型空間がn次元であるとは,基底を構成する元がn個── \(\{ {\bf e}_1, \cdots, {\bf e}_n\}\) ──ということ。
    量の場合は,1個ということになり,この1個が「単位」にあたるわけである。

    量の場合の
      《元を「単位の \(\xi\) 倍」に展開し,
       「測定値 \(\xi\) 」で表現する》
    は,線型空間では,
      《元を「基底の線型結合 \( x^1\,{\bf e}_1 + \cdots + x^n\,{\bf e}_n \)」に展開し,
       「座標 \(( x^1, \cdots, x^n )\)」で表現する》
    になる。

    また,量の場合の
      《測定値 \(\xi\) に対する,\(\eta\) 倍》
    は,線型空間では,
      《座標 \(( x^1, \cdots, x^n )\) に対する,線型変換行列 \(( a^i_j)\) の作用》
    になる。

    量計算の公式が数値計算の公式であるのは,量が1次元の線型空間だからである。
    一般次元になると,数値は行列に変わる。
    数値の掛け算は行列の掛け算に変わり,数値の割り算は転置行列を掛けことに変わる。