diff --git a/CONTRIBUTORS b/CONTRIBUTORS index 35c12147f..138742978 100644 --- a/CONTRIBUTORS +++ b/CONTRIBUTORS @@ -2,6 +2,10 @@ Amjad Khatabi (translation of deep learning) Zaid Alyafeai (review of deep learning) + Zaid Alyafeai (translation of linear algebra) + Amjad Khatabi (review of linear algebra) + Mazen Melibari (review of linear algebra) + --de --es diff --git a/ar/refresher-linear-algebra.md b/ar/refresher-linear-algebra.md index a6b440d1e..d0e88a543 100644 --- a/ar/refresher-linear-algebra.md +++ b/ar/refresher-linear-algebra.md @@ -1,339 +1,413 @@ **1. Linear Algebra and Calculus refresher** -⟶ - +
+ملخص الجبر الخطي و التفاضل و التكامل +

**2. General notations** - -⟶ +
+الرموز العامة +

**3. Definitions** -⟶ +
+التعريفات +

**4. Vector ― We note x∈Rn a vector with n entries, where xi∈R is the ith entry:** - -⟶ - +
+ متجه (vector) - نرمز ل $x \in \mathbb{R^n}$ متجه يحتوي على $n$ مدخلات، حيث $x_i \in \mathbb{R}$ يعتبر المدخل رقم $i$ . +

**5. Matrix ― We note A∈Rm×n a matrix with m rows and n columns, where Ai,j∈R is the entry located in the ith row and jth column:** -⟶ +
+ مصفوفة (Matrix) - نرمز ل ${A \in \mathbb{R}^{m\times n$ مصفوفة تحتوي على $m$ صفوف و $n$ أعمدة، حيث $A_{i,j}$ يرمز للمدخل في الصف$ i$ و العمود $j$ +

**6. Remark: the vector x defined above can be viewed as a n×1 matrix and is more particularly called a column-vector.** - -⟶ +
+ملاحظة : المتجه $x$ المعرف مسبقا يمكن اعتباره مصفوفة من الشكل $n \times 1$ والذي يسمى ب مصفوفة من عمود واحد. +

**7. Main matrices** -⟶ - +
+المصفوفات الأساسية +

**8. Identity matrix ― The identity matrix I∈Rn×n is a square matrix with ones in its diagonal and zero everywhere else:** +
+ مصفوفة الوحدة (Identity) - مصفوفة الوحدة $I \in \mathbb{R^{n\times n}$ تعتبر مصفوفة مربعة تحتوي على المدخل 1 في قطر المصفوفة و 0 في بقية المدخلات: -⟶ - +

**9. Remark: for all matrices A∈Rn×n, we have A×I=I×A=A.** -⟶ - +
+ملاحظة : جميع المصفوفات من الشكل $A \in \mathbb{R^}{n\times n}$ فإن $A \times I = I \times A = A$. +

**10. Diagonal matrix ― A diagonal matrix D∈Rn×n is a square matrix with nonzero values in its diagonal and zero everywhere else:** - -⟶ - +
+مصفوفة قطرية (diagonal) - المصفوفة القطرية هي مصفوفة من الشكل + $D \in \mathbb{R}^{n\times n}$ حيث أن جميع العناصر الواقعة خارج القطر الرئيسي تساوي الصفر والعناصر على القطر الرئيسي تحتوي أعداد لاتساوي الصفر. +

**11. Remark: we also note D as diag(d1,...,dn).** -⟶ - +
+ملاحظة: نرمز كذلك ل $D$ ب $text{diag}(d_1, \dots, d_n)\$. +

**12. Matrix operations** -⟶ +
+ عمليات المصفوفات +

**13. Multiplication** -⟶ +
+ الضرب +

**14. Vector-vector ― There are two types of vector-vector products:** -⟶ +
+ ضرب المتجهات - توجد طريقتين لضرب متجه بمتجه : +

**15. inner product: for x,y∈Rn, we have:** -⟶ +
+ ضرب داخلي (inner product): ل $x,y \in \mathbb{R}^n$ نستنتج : +

**16. outer product: for x∈Rm,y∈Rn, we have:** -⟶ +
+ ضرب خارجي (outer product): ل $x \in \mathbb{m}, y \in \mathbb{R}^n$ نستنتج : +

**17. Matrix-vector ― The product of matrix A∈Rm×n and vector x∈Rn is a vector of size Rn, such that:** -⟶ - +
+ مصفوفة - متجه : ضرب المصفوفة $A \in \mathbb{R}^{n\times m}$ والمتجه $x \in \mathbb{R}^n$ ينتجه متجه من الشكل $x \in \mathbb{R}^n$ حيث : +

**18. where aTr,i are the vector rows and ac,j are the vector columns of A, and xi are the entries of x.** -⟶ +
+ حيث $a^{T}_{r,i}$ يعتبر متجه الصفوف و $a_{c,j}$ يعتبر متجه الأعمدة ل $A$ كذلك $x_i$ يرمز لعناصر $x$. +

**19. Matrix-matrix ― The product of matrices A∈Rm×n and B∈Rn×p is a matrix of size Rn×p, such that:** -⟶ +
+ ضرب مصفوفة ومصفوفة - ضرب المصفوفة $A \in \mathbb{R}^{n \times m}$ و $A \in \mathbb{R}^{n \times p}$ ينتجه عنه المصفوفة $A \in \mathbb{R}^{n \times p}$ حيث أن : +

**20. where aTr,i,bTr,i are the vector rows and ac,j,bc,j are the vector columns of A and B respectively** -⟶ +
+حيث $a^T_{r, i}$ و $b^T_{r, i}$ يعتبر متجه الصفوف $a_{c, j}$ و b_{c, j}$ متجه الأعمدة ل $A$ و $B$ على التوالي. +

**21. Other operations** -⟶ +
+ عمليات أخرى +

**22. Transpose ― The transpose of a matrix A∈Rm×n, noted AT, is such that its entries are flipped:** -⟶ +
+ المنقول (Transpose) - منقول المصفوفة$A \in \mathbb{R}^{m \times n}$ يرمز له ب $A^T$ حيث الصفوف يتم تبديلها مع الأعمدة : +

**23. Remark: for matrices A,B, we have (AB)T=BTAT** -⟶ - +
+ ملاحظة: لأي مصفوفتين $A$ و $B$، نستنتج $(AB)^T = B^T A^T$. +

**24. Inverse ― The inverse of an invertible square matrix A is noted A−1 and is the only matrix such that:** -⟶ - +
+ المعكوس (Inverse)- معكوس أي مصفوفة $A$ قابلة للعكس (Invertible) يرمز له ب $A^{-1}$ ويعتبر المعكوس المصفوفة الوحيدة التي لديها الخاصية التالية : +

**25. Remark: not all square matrices are invertible. Also, for matrices A,B, we have (AB)−1=B−1A−1** -⟶ +
+ملاحظة: ليس جميع المصفوفات يمكن إيجاد معكوس لها. كذلك لأي مصفوفتين $A$ و $B$ نستنتج $(AB)^{-1} = B^{-1} A^{-1}$. +

**26. Trace ― The trace of a square matrix A, noted tr(A), is the sum of its diagonal entries:** -⟶ - +
+أثر المصفوفة (Trace) - أثر أي مصفوفة مربعة $A$ يرمز له ب $tr(A)$ يعتبر مجموع العناصر التي في القطر: +

**27. Remark: for matrices A,B, we have tr(AT)=tr(A) and tr(AB)=tr(BA)** -⟶ - +
+ ملاحظة : لأي مصفوفتين $A$ و $B$ لدينا $tr(A^T) = tr(A)$ و $tr(AB) = tr(BA)$. +

**28. Determinant ― The determinant of a square matrix A∈Rn×n, noted |A| or det(A) is expressed recursively in terms of A∖i,∖j, which is the matrix A without its ith row and jth column, as follows:** -⟶ - +
+المحدد (Determinant) - المحدد لأي مصفوفة مربعة من الشكل $A \in \mathbb{R}^{n \times n}$ يرمز له ب $|A|$ او $det(A)$يتم تعريفه بإستخدام $ِA_{\\i,\\j}$ والذي يعتبر المصفوفة $A$ مع حذف الصف $i$ والعمود $j$ كالتالي : +

**29. Remark: A is invertible if and only if |A|≠0. Also, |AB|=|A||B| and |AT|=|A|.** -⟶ - +
+ ملاحظة: $A$ يكون لديه معكوذ إذا وفقط إذا $\neq 0 |A|$. كذلك $|A B| = |A| |B|$ و $|A^T| = |A|$. +

**30. Matrix properties** -⟶ - +
+خواص المصفوفات +

**31. Definitions** -⟶ - +
+التعريفات +

**32. Symmetric decomposition ― A given matrix A can be expressed in terms of its symmetric and antisymmetric parts as follows:** -⟶ - +
+ التفكيك المتماثل (Symmetric Decomposition)- المصفوفة $A$ يمكن التعبير عنها بإستخدام جزئين مثماثل (Symmetric) وغير متماثل(Antisymmetric) كالتالي : +

**33. [Symmetric, Antisymmetric]** -⟶ +
+[متماثل، غير متماثل] +

**34. Norm ― A norm is a function N:V⟶[0,+∞[ where V is a vector space, and such that for all x,y∈V, we have:** -⟶ - +
+المعيار (Norm) - المعيار يعتبر دالة $N: V \to [0, +\infity)$ حيث $V$ يعتبر فضاء متجه (Vector Space)، حيث أن لكل $x,y \in V$ لدينا : +

**35. N(ax)=|a|N(x) for a scalar** -⟶ - +
+لأي عدد $a$ فإن $N(ax) = |a| N(x)$ +

**36. if N(x)=0, then x=0** -⟶ - +
+$N(x) =0 \implies x = 0$ +

**37. For x∈V, the most commonly used norms are summed up in the table below:** -⟶ - +
+لأي $x \in V$ المعايير الأكثر إستخداماً ملخصة في الجدول التالي: +

**38. [Norm, Notation, Definition, Use case]** -⟶ - +
+[المعيار، الرمز، التعريف، مثال للإستخدام] +

**39. Linearly dependence ― A set of vectors is said to be linearly dependent if one of the vectors in the set can be defined as a linear combination of the others.** -⟶ - +
+ الارتباط الخطي (Linear Dependence): مجموعة المتجهات تعتبر تابعة خطياً إذا وفقط إذا كل متجه يمكن كتابته بشكل خطي بإسخدام مجموعة من المتجهات الأخرى. +

**40. Remark: if no vector can be written this way, then the vectors are said to be linearly independent** -⟶ - +
+ملاحظة: إذا لم يتحقق هذا الشرط فإنها تسمى مستقلة خطياً . +

**41. Matrix rank ― The rank of a given matrix A is noted rank(A) and is the dimension of the vector space generated by its columns. This is equivalent to the maximum number of linearly independent columns of A.** -⟶ - +
+ رتبة المصفوفة (Rank) - رتبة المصفوفة $A$ يرمز له ب $text{rank}(A)\$ وهو يصف حجم الفضاء المتجهي الذي نتج من أعمدة المصفوفة. يمكن وصفه كذلك بأقصى عدد من أعمدة المصفوفة $A$ التي تمتلك خاصية أنها مستقلة خطياً. +

**42. Positive semi-definite matrix ― A matrix A∈Rn×n is positive semi-definite (PSD) and is noted A⪰0 if we have:** -⟶ - +
+ مصفوفة شبه معرفة موجبة (Positive semi-definite) - المصفوفة $A \in \mathbb{R}^{n \times n}$ تعتبر مصفوفة شبه معرفة موجبة (PSD) ويرمز لها بالرمز $A \succed 0 $ إذا : +

**43. Remark: similarly, a matrix A is said to be positive definite, and is noted A≻0, if it is a PSD matrix which satisfies for all non-zero vector x, xTAx>0.** -⟶ - +
+ ملاحظة: المصفوفة $A$ تعتبر مصفوفة معرفة موجبة إذا $A \succ 0 $ وهي تعتبر مصفوفة (PSD) والتي تستوفي الشرط : لكل متجه غير الصفر $x$ حيث $x^TAx>0 $. +

**44. Eigenvalue, eigenvector ― Given a matrix A∈Rn×n, λ is said to be an eigenvalue of A if there exists a vector z∈Rn∖{0}, called eigenvector, such that we have:** -⟶ - +
+ القيم الذايتة (eigenvalue), المتجه الذاتي (eigenvector) - إذا كان لدينا مصفوفة $A \in \mathbb{R}^{n \times n}$، القيمة $\lambda$ تعتبر قيمة ذاتية للمصفوفة $A$ إذا وجد متجه $z \in \mathbb{R}^n \\ \{0\}$ يسمى متجه ذاتي حيث أن : +

**45. Spectral theorem ― Let A∈Rn×n. If A is symmetric, then A is diagonalizable by a real orthogonal matrix U∈Rn×n. By noting Λ=diag(λ1,...,λn), we have:** -⟶ - +
+ النظرية الطيفية (spectral theorem) - نفرض $A \in \mathbb{R}^{n \times n}$ إذا كانت المصفوفة $A$ متماثلة فإن $A$ تعتبر مصفوفة قطرية بإستخدام مصفوفة متعامدة (orthogonal) $U \in \mathbb{R} ^{n \times n}$ ويرمز لها بالرمز $\Lambda = \diag(\lambda_1, \dots, \lambda_n)$ حيث أن: +

**46. diagonal** -⟶ - +
+ قطرية +

**47. Singular-value decomposition ― For a given matrix A of dimensions m×n, the singular-value decomposition (SVD) is a factorization technique that guarantees the existence of U m×m unitary, Σ m×n diagonal and V n×n unitary matrices, such that:** -⟶ - +
+ مجزئ القيمة المفرده (singular value decomposition) : لأي مصفوفة $A$ من الشكل $n\times m$ ، تفكيك القيمة المنفردة (SVD) يعتبر طريقة تحليل تضمن وجود $U \in \mathbb{R}^{m \times m}$ , مصفوفة قطرية $\Sigma \in \mathbb{R}^{m \times n}$ و $V \in \mathbb{R}^{n \times n}$ حيث أن : +

**48. Matrix calculus** -⟶ - +
+ حساب المصفوفات +

**49. Gradient ― Let f:Rm×n→R be a function and A∈Rm×n be a matrix. The gradient of f with respect to A is a m×n matrix, noted ∇Af(A), such that:** -⟶ - +
+ المشتقة في فضاءات عالية (gradient) - افترض $f: \mathbb{R}^{m \times n} \rightarrow \mathbb{R}$ تعتبر دالة و $f: \mathbb{R}^{m \times n} \rightarrow \mathbb{R}$ تعتبر مصفوفة. المشتقة العليا ل $f$ بالنسبة ل $A$ يعتبر مصفوفة $n\times m$ يرمز له $nabla_A f(A)\$ حيث أن: +

**50. Remark: the gradient of f is only defined when f is a function that returns a scalar.** -⟶ - +
+ملاحظة : المشتقة العليا معرفة فقط إذا كانت الدالة $f$ لديها مدى ضمن الأعداد الحقيقية. +

**51. Hessian ― Let f:Rn→R be a function and x∈Rn be a vector. The hessian of f with respect to x is a n×n symmetric matrix, noted ∇2xf(x), such that:** -⟶ - +
+هيشيان (Hessian) - افترض $f: \mathbb{R}^n \rightarrow \mathbb{R}$ تعتبر دالة و $x \in \mathbb{R}^n$ يعتبر متجه. الهيشيان ل $f$ بالنسبة ل $x$ تعتبر مصفوفة متماثلة من الشكل $n \times n$ يرمز لها بالرمز $nabla^2_x f(x)\$ حيثب أن : +

**52. Remark: the hessian of f is only defined when f is a function that returns a scalar** -⟶ +
+ ملاحظة : الهيشيان معرفة فقط إذا كانت الدالة $f$ لديها مدى ضمن الأعداد الحقيقية. +

**53. Gradient operations ― For matrices A,B,C, the following gradient properties are worth having in mind:** -⟶ +
+ الحساب في مشتقة الفضاءات العالية- لأي مصفوفات $A,B,C$ فإن الخواص التالية مهمة : +

**54. [General notations, Definitions, Main matrices]** -⟶ +
+ [الرموز العامة، التعاريف، المصفوفات الرئيسية] +

**55. [Matrix operations, Multiplication, Other operations]** -⟶ - +
+ [عمليات المصفوفات، الضرب، عمليات أخرى] +

**56. [Matrix properties, Norm, Eigenvalue/Eigenvector, Singular-value decomposition]** -⟶ - +
+ [خواص المصفوفات، المعيار، قيمة ذاتية/متجه ذاتي، تفكيك القيمة المنفردة] +

**57. [Matrix calculus, Gradient, Hessian, Operations]** -⟶ +
+ [حساب المصفوفات، مشتقة الفضاءات العالية، الهيشيان، العمليات] +