1、向量(矩阵)是一个严密的数学概念,数组是计算机上的一个名词,一组数而已。非要赋予数组数学含义,则一维数组相当于向量,二维数组相当于矩阵,矩阵是数组的子集。向量(矩阵)运算按数学定义,使用通常的运算符。数组运算特指数组对应元素之间的运算,也称点运算,在通常的运算符前加一点作为其运算符。二者在加、减、数乘三种运算上恰好一致
2、向量空间又称线性空间,是线性代数的中心内容和基本概念之一。在解析几何里引入向量概念后,使许多问题的处理变得更为简洁和清晰,在此基础上的进一步抽象化,形成了与域相联系的向量空间概念。譬如,实系数多项式的集合在定义适当的运算后构成向量空间,在代数上处理是方便的。单变元实函数的集合在定义适当的运算后,也构成向量空间,研究此类函数向量空间的数学分支称为泛函分析。
设F是一个域。一个F上的向量空间是一个集合V和两个运算:
向量加法:+ : V × V → V 记作 v + w, ? v, w ∈ V
标量乘法:· : F × V → V 记作 a v, ?a ∈ F 及 v ∈ V
符合下列公理 (? a, b ∈ F 及 u, v, w ∈ V):
1. 向量加法结合律:u + (v + w) = (u + v) + w;
2. 向量加法交换律:v + w = w + v;
3. 向量加法的单位元:V 里有一个叫做零向量的 0,? v ∈ V , v + 0 = v;
4. 向量加法的逆元素:?v∈V, ?w∈V,使得 v + w = 0;
5. 标量乘法分配于向量加法上:a(v + w) = a v + a w;
6. 标量乘法分配于域加法上: (a + b)v = a v + b v;
7. 标量乘法一致于标量的域乘法: a(b v) = (ab)v;
8. 标量乘法有单位元: 1 v = v, 这里 1 是指域 F 的乘法单位元。
3、内积:在数学中,数量积(dot product; scalar product,也称为点积)是接受在实数R上的两个向量并返回一个实数值标量的二元运算。它是欧几里得空间的标准内积。
两个向量a = [a1, a2,?, an]和b = [b1, b2,?, bn]的点积定义为: a·b=a1b1+a2b2+??+anbn。
使用矩阵乘法并把(纵列)向量当作n×1 矩阵,点积还可以写为:
a·b=a*b^T,这里的b^T指示矩阵b的转置。
内积空间:在数学里面,是增添了一个额外的结构的向量空间。这个额外的结构叫做内积,或标量积,或点积。这个增添的结构允许我们谈论向量的角度和长度。内积空间由欧几里得空间抽象而来,这是泛函分析讨论的课题。内积空间有时也叫做准希尔伯特空间,因为由内积定义的距离完备化之后就会得到一个希尔伯特空间。在早期的著作中,内积空间被称作酉空间,但这个词现在已经被淘汰了。在将内积空间称为酉空间的著作中,“内积空间”常指任意维(可数/不可数)的欧几里德空间。
定义
下文中的数量域F是实数域或复数域。
域F上的一个内积空间V备有一个正定、对称以及双线性形式,称作内积(F是复数域时,内积是一个正定、对称以及共轭双线性形式):
(·,·):V×V→F
满足以下公理
1. (正定)(v, v) ≥ 0 (v, v) = 0 当且仅当v = 0, 2.(线性)(u, v + w) = (u, v) + (u,w) 3.(线性) (u, λv) = λ(u, v) 4.(对称)(u, v) = (v, u)(F为复数域时,改为(u, v) = (v, u)的共轭)具有内积的线性空间成为内积空间。 4、范数(norm)是数学中的一种基本概念,在泛函分析中,范数是一种定义在赋范线性空间中函数,满足相应条件后的函数都可以被称为范数。
赋范空间:设是域(实数域或复数域)上的线性空间,函数
满足条件:
1)对
2)对
3)对
称,有;且,有当且仅当; (齐次性); (三角不等式)。 称为(线性)赋范空间,记为是上的一个范数,上定义了范数
,有时简记为。
5、正规矩阵是与自己的共轭转置矩阵对易的复系数方块矩阵
元素以主对角线为对称轴对应相等的矩阵
n阶复方阵A的对称单元互为共轭,即A的共轭转置矩阵等于它本身,则A是厄米特矩阵(Hermitian Matrix)。例如:矩阵
个自共轭矩阵。
若一行列的复数矩阵满足:其中,为 , 那么A就是一
的共轭转置,为阶单位矩阵,则称为酉矩阵。
n阶复方阵U的n个列向量是U空间的一个标准正交基,则U是酉矩阵(Unitary Matrix)。显然酉矩阵是正交矩阵往复数域上的推广。
6、设A为n阶矩阵,若存在常数λ及n维非零向量x,使得Ax=λx,则称λ是矩阵A的特征值,x是A属于特征值λ的特征向量。
线性代数中,特征分解(Eigendecomposition),又称谱分解(Spectral
decomposition)是将矩阵分解为由其特征值和特征向量表示的矩阵之积的方法。需要注意只有对可对角化矩阵才可以施以特征分解。
7、设A为复数域内m*n阶矩阵,A*表示A的共轭转置矩阵,A*·A的n个非负特征值的算术平方根(即A*·A的开根号值)叫作矩阵A的奇异值。记为σi(A)。如果把A*·A的特征值记为λi(A*·A),则σi(A)=sqrt(λi(A*·A))。同时,需要注意的是,任意矩阵都有奇异值。对于一般的方阵来说,其奇异值与特征值是没有关系的。
奇异值分解(Singular Value Decomposition)是线性代数中一种重要的矩阵分解,是矩阵分析中正规矩阵酉对角化的推广。在信号处理、统计学等领域有
重要应用。
直观的解释[2]
在矩阵M的奇异值分解中 M = UΣV*
·U的列(columns)组成一套对M的正交"输入"或"分析"的基向量。这些向量是MM*的特征向量。
·V的列(columns)组成一套对M的正交"输出"的基向量。这些向量是M*M的特征向量。
·Σ对角线上的元素是奇异值,可视为是在输入与输出间进行的标量的"膨胀控制"。这些是M*M及MM*的奇异值,并与U和V的行向量相对应。
奇异值和奇异向量, 以及他们与奇异值分解的关系:一个非负实数σ是M的一个奇异值仅当存在Km 的单位向量u和Kn的单位向量v如下 :其中向量u 和v分别为σ的左奇异向量和右奇异向量。
8、矩阵分解 (decomposition, factorization)是将矩阵拆解为数个矩阵的乘积,可分为三角分解、满秩分解、QR分解、Jordan分解和SVD(奇异值)分解等,常见的有三种:1)三角分解法 (Triangular Factorization),2)QR 分解法 (QR Factorization),3)奇异值分解法 (Singular Value Decompostion)。通过列主元素LU分解可以加快解方程或求解速度即收敛速度。
9、设a为m×n矩阵,如果n×m矩阵x满足axa=a,则称x为a的一个广义逆矩阵,且广义逆矩阵具有下面四个性质:
i axa=a ii xax=x iii(ax)t=ax iv (xa)t=xa 其中(·)t表示转置,a的广义逆记为a+
伪逆矩阵是逆矩阵的广义形式。由于奇异矩阵或非方阵的矩阵不存在逆矩阵,但在matlab里可以用函数pinv(A)求其伪逆矩阵。基本语法为
X=pinv(A),X=pinv(A,tol),其中tol为误差,pinv为pseudo-inverse的缩写:max(size(A))*norm(A)*eps。函数返回一个与A的转置矩阵A' 同型的矩阵X,并且满足:AXA=A,XAX=X.此时,称矩阵X为矩阵A的伪逆,也称为广义逆矩阵。pinv(A)具有inv(A)的部分特性,但不与inv(A)完全等同。
无菌操作:
一、概念:
1、无菌技术:无菌技术是指在医疗、护理操作过程中,防止一切微生物侵入人体和防止无
菌物品、无菌区域被污染的技术。
2、无菌物品:经过物理或化学灭菌处理的物品。
3、无菌区域:经过灭菌处理后未被污染的区域。
4、非无菌物品(或区域):未经灭菌处理或虽经过灭菌处理但又被污染的物品(或区域)。
二、无菌技术操作原则
1、环境要清洁
①无菌操作前半小时停止卫生清扫工作,减少走动。
②治疗室、处置室、病室每日进行紫外线消毒。
③操作区域要清洁、宽敞、干燥。
2、工作人员着装整洁
操作前必须:洗手, 戴口罩、帽子,修剪指甲;必要时戴手套。
3、无菌物品的保管
①无菌物品、非无菌物品分开放置。
②无菌物品应置于无菌容器或无菌包中。
③无菌物品一旦取出即使未用也不可放回。
④无菌物品必须注明名称、灭菌日期。
效期为1周。过期或受潮的无菌物品应重新灭菌。
4、正确实施无菌技术操作
①身体与无菌区域保持一定距离。
②取用无菌物品时必须用无菌持物钳。
③手臂、无菌物品保持在腰部水平以上。
④未经消毒的用物、手、手臂不可触及无菌物品。
⑤不可跨越无菌区。
⑥污染或疑有污染的物品不可使用。
⑦一份无菌物品,只供一位病人使用。
三、无菌技术基本操作法
1、无菌持物钳使用法
无菌持物钳使用注意事项:
取放持物钳“五不”:
①不得从孔中取放
②不得碰及容器口缘及液面以上容器内壁
③手持钳时钳端向下,不得倒转
④手不得触及钳(镊)的浸泡部分
⑤放回容器后不得闭合钳轴
夹取无菌物品“五不”:
①不可夹取非无菌物品
②不可夹取无菌油纱布
③不得用于皮肤消毒及换药
④不得到远处取物
⑤污染后不得放回
2、无菌容器使用法
①容器应有标记。
②打开容器(开盖)盖不可在容器上方翻转,手臂不可跨越;
③手不可触及容器边缘及内面;
④用钳、镊取物时不可触及容器边缘;
3、无菌包使用法
①无菌包打开后,包内剩余的物品应在24小时内使用。
②如果包内物品有污染或潮湿,应重新灭菌。
4、无菌盘的准备
①手不可触及内面;
②手臂不可跨越无菌区;
③无菌盘不可打湿;
④4小时内使用,有效。
5、取用无菌溶液法
? 检查溶液内容:
①药名、剂量、浓度、有效期。
②瓶盖是否松动;瓶身是否有裂纹
③溶液质量:(变色、澄清度等)。
取用无菌溶液注意:
①手不可触及瓶口及瓶盖内面;
②已倒出的无菌溶液不可再倒回瓶中;
③打开后保存24小时。
6、戴无菌手套法
①戴时或脱时动作要轻。
②戴手套时不可触及任何非无菌物品。
③未戴手套的手不可接触手套的外面。
④戴手套的手不可接触手套的内面。
⑤如手套破损应立即更换。
一、注 射 原 则
1、三查七对
2、消毒注射部位
3、选择合适的注射部位
4、进针前排气
5、进针后检查有无回血
6、掌握合适的进针深度和角度。
7、运用无痛技术
8、使用过的一次性注射器、针头应妥善处理
二、三查七对的内容
1、三查:操作前、中、后查。
2、七对:指查对床号、姓名、药名、浓度、剂量、用法、时间
三、运用无痛技术
1、解析操作,安抚病人
2、通过对话分散病人注意力
3、帮助病人取合适体位
4、绷紧皮肤
5、两快一慢,进针快,推针稍慢,拔针快
6、注射多种药物时,先注射无刺激药物,后注射刺激药物
四、针尖、针梗、乳头、活塞体要保持无菌
注射部位:
一、 1、IM的四个注射部位:臀大肌、臀中小肌、三角肌、臀外侧肌
2、IM中臀大肌注射的划分方法:
①十字法:从臀裂顶点向外侧作一水平线,然后从髂嵴最高点作一垂直平分线,将臀
部分为四个象限,其外上象限为注射区(注意避开内角)。
②联线法:取髂前上棘和尾骨联线的外上1/3处为注射部位。
3、IM中臀中小肌注射的划分方法:(可直接说名字,然后比划就行了)
①构角法:以食指尖、中指尖分别置于髂前上棘和髂嵴下缘处,这样髂嵴、食指、中
指便构成一个三角形区域。此区域即为注射部位。
②三指法: 髂前上棘外侧三横指处(以病人自己手指宽度为标准)。
二、 ID注射的目的:
1、 药物过敏实验
2、 预防接种
3、 局部麻醉的起始步骤
三、H的部位:三角肌下缘、上臂外侧、腹部(避开肚脐)、后背(肩胛和腰部)、大腿前外
侧
静脉输液:
一、静脉输液法:是将大量的无菌溶液或药物,通过输液装置,直接滴入静脉内的治疗方法。
二、输液的目的
1、维持水、电解质平衡
2、维持血压 改善微循环
3、输入药物 治疗疾病
4、补充营养 供给能量
三、常用溶液
1、晶体液:
①特点:
分子量小、易透过半透膜,
在血管内存留时间短,
对维持细胞内外水电解质平衡有重要作用。
②种类 名 称
葡萄糖溶液 5~10%GS
等渗电解质 生理盐水、复方氯化钠、5%葡萄糖盐水
碱性溶液 4%NaHCO3、11.2%乳酸钠
高渗溶液 20%甘露醇、25%山梨醇、25~50%GS(高渗液)
2、胶体液
特点:
分子量大、不易透过半透膜,
在血管内存留时间长,
能有效提高血浆胶体渗透压,增加血容量,改善微循环,提高血压。
3、静脉高营养液
四、尿量增至40ml/h时补钾,并注意补钾的“四不宜”原则:
不浓、不快、不多、不早。
五、头皮静脉输液法
优势:
浅表易见、易于固定、
便于保暖、方便哺乳、
不限制肢体活动
六、注意事项:
1、做到三严:①严格无菌操作:输液器使用时限:24h;液体现用现配
②严格查对制度:三查七对制度、药液质量检查
③严防输进气体
2、做到四注意一掌握:①注意输液速度:成人:40~60滴/min
小儿:20 ~40滴/ min
②注意保护血管 : 由远到近、刺激药穿刺确认后加药
③注意配伍禁忌
④注意巡视观察 局部、全身
⑤掌握留置针时间
七、常见输液故障及排除方法:
1、滴液不畅
① 针头滑出血管外
② 针头斜面紧贴血管壁
③ 针头阻塞
④ 静脉痉挛
⑤ 压力过低
⑥ 导管扭曲
2、滴管内液面过低
3、滴管内液面过高
4、滴管内液面自行下降
八、输液反应与处理
1、发 热 反 应:
处 理
① 减慢或停止输液
② 对症处理: 高热时给予物理降温
③ 按医嘱给予抗过敏或激素类药
④ 严密观察病情作好安慰解释工作
⑤ 保留余液和输液器送检。
2、循环负荷过重反应
处 理
①立即停止输液
②体位:端坐位,两腿下垂
给高流量氧气吸入 ,6—8L/min;20%~30% 酒精湿化给氧 ③给予强心、镇静、平喘、扩血管、
利尿等药物
④必要时做四肢轮扎
⑤安慰病人,解除病人的紧张情绪
3、静 脉 炎
处理
①患肢抬高、制动。
②局部湿热敷(50%硫酸镁或95%乙醇)
③中药外敷
④超短波理疗
⑤合并感染者,抗生素治疗
4、空气栓塞
处理
①立即取左侧卧位和头低脚高位
②高流量吸入 纠正缺氧
③严密观察病情,作好心理护理
④大量气体可采用高压氧治疗
预防:
①输液前排尽导管内的空气
②加强巡视,连续输液及时换瓶
③加压输液时要专人看守
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