LA 101
M01 · L01
مقدمة

ما هو الجبر الخطي؟

رياضيات الفضاء والتحويل. الجبر الخطي يمنحنا اللغة لوصف الموقع والاتجاه والتغيير — المحرك الخفي وراء الرسومات والذكاء الاصطناعي والهندسة الحديثة.

01 / 13
LA 101
M01 · L01
الأساس

لغة الفضاء

المتجهات تصف الموقع والاتجاه والمقدار. هي اللبنات الأساسية للجبر الخطي — أسهم تشير إلى مكان ما في الفضاء بطول محدد. كل كمية فيزيائية من القوة إلى السرعة يمكن تمثيلها كمتجه.

يصف
الاتجاه
و
المقدار
02 / 13
LA 101
M01 · L01
مفهوم أساسي

المتجهات

المتجه هو قائمة مرتبة من الأرقام — إحداثيات تحدد موقعًا أو تصف اتجاهًا. في البعدين، يحتوي المتجه على مركبتين: x و y.

ترميز المتجه
\mathbf{v} = \begin{bmatrix} x \\ y \end{bmatrix}
03 / 13
LA 101
M01 · L01
العمليات

جمع المتجهات

ادمج القوى والسرعات والاتجاهات بجمع المتجهات مركبة بمركبة. قاعدة الرأس إلى الذيل تعطي صورة هندسية جميلة.

قاعدة الرأس إلى الذيل
ضع ذيل المتجه الثاني عند رأس الأول. المتجه المحصّل يمتد من بداية الأول إلى نهاية الثاني.
04 / 13
LA 101
M01 · L01
مفهوم أساسي

المصفوفات

شبكات من الأرقام تحوّل الفضاء. المصفوفة تأخذ متجهات كمدخلات وتنتج متجهات جديدة — تمدد أو تدور أو تعكس الفضاء بأكمله.

مصفوفة ٢×٢
A = \begin{bmatrix} a & b \\ c & d \end{bmatrix}
05 / 13
LA 101
M01 · L01
الهندسة

التحويلات

المصفوفات تشفّر العمليات الهندسية. كل تحويل يحافظ على خطوط الشبكة متوازية ومتساوية المسافات.

  • الدوران — تدوير الفضاء حول نقطة الأصل
  • التحجيم — تمديد أو ضغط على طول المحاور
  • الانعكاس — مرآة عبر خط
  • القص — إمالة الفضاء في اتجاه واحد
06 / 13
LA 101
M01 · L01
السؤال الكبير

المسألة المركزية

بمعلومية المصفوفة A والنتيجة b، أوجد المتجه x. هذه المعادلة الواحدة — حل أنظمة المعادلات — هي القلب النابض للجبر الخطي.

المعادلة الأساسية
A\mathbf{x} = \mathbf{b}
07 / 13
LA 101
M01 · L01
التاريخ

تاريخ موجز

تطور الجبر الخطي عبر قرون، صاغه رياضيون سعوا لحل أنظمة المعادلات وفهم الهندسة.

١٦٩٣ — لايبنتز يقدم المحددات لحل الأنظمة الخطية
١٧٥٠ — كرامر ينشر قاعدته لحل المعادلات
١٨٤٤ — غراسمان يبتكر جبر فضاءات المتجهات
١٨٥٥ — كايلي يصيغ جبر المصفوفات رسميًا
08 / 13
LA 101
M01 · L01
تطبيق

الرسومات ثلاثية الأبعاد

كل إطار في كل لعبة يستخدم تحويلات المصفوفات. تدوير شخصية، إسقاط مشهد ثلاثي الأبعاد على شاشتك ثنائية الأبعاد، الإضاءة والظلال — كلها جبر خطي يُحسب مليارات المرات في الثانية على وحدة معالجة الرسومات.

خلف الكواليس
نموذج → عالم → كاميرا → شاشة: كل خطوة هي ضرب مصفوفات
09 / 13
LA 101
M01 · L01
تطبيق

خوارزمية PageRank

الجبر الخطي يرتب كل صفحة ويب على الإنترنت. خوارزمية PageRank من Google تنمذج الويب كمصفوفة عملاقة من الروابط وتجد المتجه الذاتي المسيطر — الأهمية المستقرة لكل صفحة.

الفكرة الرئيسية
الصفحة مهمة إذا أشارت إليها صفحات مهمة — تعريف تكراري يحله الجبر الخطي
10 / 13
LA 101
M01 · L01
التأثير

الجبر الخطي في كل مكان

الجبر الخطي هو اللغة العالمية للرياضيات التطبيقية. يظهر حيثما تتفاعل البيانات أو الفضاء أو الأنظمة.

  • رسومات الحاسوب — التصيير والرسوم المتحركة والمظللات
  • تعلم الآلة — الشبكات العصبية هي عمليات مصفوفات
  • الفيزياء — ميكانيكا الكم تعيش في فضاءات المتجهات
  • الهندسة — تحليل الدوائر والنمذجة الهيكلية
  • علم البيانات — PCA والانحدار وتقليل الأبعاد
11 / 13
LA 101
اختبار سريع

تحقّق ممّا ثبت

ثلاثة أسئلة من هذا الدرس. أجب لترى السبب — يظهر الشرح سواء أصبتَ أم أخطأت. ولا شيء يُسجَّل أو يُحفَظ.

السؤال 1 من 0
النتيجة 0/0

12 / 13
LA 101
الخلاصة
ملخص

ماذا تعلمت

المتجهات تصف الفضاء. المصفوفات تحوّله. المعادلة Ax = b تربط بينهما. من المحددات القديمة إلى الذكاء الاصطناعي الحديث — الجبر الخطي هو الرياضيات التي تجعل كل شيء يعمل.

13 / 13