집합 마지막 : 집합의 분할(Partition) 개념과 수학적 증명
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머신러닝(Machine Learning)/기초수학

집합 마지막 : 집합의 분할(Partition) 개념과 수학적 증명

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 머신러닝을 위한 집합 기초강의는 이번 강의가 마지막입니다. 다들 고생하셨으며, 오랜만에 집합 보신다고 당황 또는 새록새록하셨을 것입니다. 오늘 내용을 짧으니 간단하게 읽어 주세요.

 

1. 집합의 분할(Partition) 개념

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 뭔가 그럴듯하게 어렵게 보이지만 간단합니다. 아래 그림과 같이 A와 B가 전혀 겹치지 않는 상태가 분할(Partition)입니다.

집합의 분할 예제 1
집합의 분할 예제 1

  또는 아래처럼 A1과 A2, A3,... An이 겹치지 않는 것도 분할(Partition) 상태입니다.

집합의 분할 예제 2
집합의 분할 예제 2

 개념은 간단하지요? 자그럼 아래부터는 수작적인 증명이 들어가니 관심 없으신 분들은 스킵하셔도 됩니다. 단, 머신러닝 구현하시려면 수학식은 아셔야 됩니다.

 

2. 집합의 분할(Partition) 수학적 증명

 수학적으로는 아래와 같이 표현합니다.

 - 집합 A, B에 대해 A ∩ B =  일 때 A와 B는 서로소 집합(Disjoint Sets = mutually exclusive))이라고 합니다. 

 - 아래 그림을 보시면  Universal set(U) 안에 N개의 집합 A1, A2,...., An이 있고, U의 모든 원소들이 모두 단 하나의 Ai에만 포함될 때 {A1, A2, ...., An}를 U의 partition이라 부릅니다. 이때 조건은  Ai ∩ Aj = , i ≠ j입니다. 이 복잡한 말을 단 한 단어로 표현하면 서로소입니다. 서로 관계가 없다는 뜻을 이렇게 주저리주저리 적어 놓은 것입니다. 

집합의 분할 예제 2
집합의 분할 예제 2

 

 자 그럼 하나의 예제를 더 계산해 보겠습니다. 아래 집합의 분할 예제 3에서 B는 어떻게 계산할까요? 그렇습니다. 각 A들과 B의 교집합을 더하면 B가 되겠죠? 아래에서 수학적으로 알아보겠습니다.

 

집합의 분할 예제 3
집합의 분할 예제 3

 - 수학적 증명

수학적 증명
수학적 증명

 

 이렇게 집합에 대한 강의가 마무리되었습니다. 어차피 머신러닝 때 코딩하면서 한번 더 설명할 예정이니 간단하게 읽고 넘어가셔도 무방합니다. 다들 고생 많으셨습니다. 감사합니다.

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