Numpy는 파이썬에서 많이 사용되는 과학 계산용 라이브러리입니다. 이 라이브러리는 행렬 연산과 다양한 고성능 수학 함수를 지원하여 데이터 처리나 분석에 매우 유용합니다. 이번에는 Numpy의 eye 함수를 사용하여 단위 행렬을 생성하는 방법에 대해 알아보겠습니다.

단위 행렬이란?

단위 행렬은 주 대각선 요소가 1이고 나머지 요소가 모두 0인 정방 행렬을 말합니다. 단위 행렬은 항등행렬(identity matrix)이라고도 부릅니다. 이 행렬은 행렬과 벡터의 곱셈이나 행렬 연산에서 중요한 역할을 합니다.

eye 함수의 사용법

Numpy의 eye 함수는 다음과 같은 형식으로 사용됩니다:

numpy.eye(N, M=None, k=0, dtype=<class 'float'>, order='C')

• N: 정수형 인자로 행렬의 행 개수를 정의합니다.
• M: (옵션) 정수형 인자로 행렬의 열 개수를 정의합니다. 기본값은 N으로 동일합니다.
• k: (옵션) 정수형 인자로 대각선의 오프셋을 지정합니다. 기본값은 0이며 주 대각선을 의미합니다.
• dtype: (옵션) 결과 행렬의 자료형을 지정합니다. 기본값은 float입니다.
• order: (옵션) 배열이 메모리에 저장될 순서를 지정합니다. 기본값은 ‘C’로 C 언어 스타일의 순서입니다.

단위 행렬 생성 예제

다음은 Numpy의 eye 함수를 사용하여 단위 행렬을 생성하는 예제 코드입니다:

import numpy as np

# 3x3 단위 행렬 생성
identity_matrix = np.eye(3)
print(identity_matrix)

위 코드를 실행하면 다음과 같은 결과가 출력됩니다:

array([[1., 0., 0.],
       [0., 1., 0.],
       [0., 0., 1.]])

위 결과에서 확인할 수 있듯이, eye 함수를 사용하여 3x3 크기의 단위 행렬을 생성할 수 있습니다.

결론

Numpy의 eye 함수는 행렬 연산에서 많이 사용되는 단위 행렬을 쉽게 생성할 수 있는 기능을 제공합니다. 이를 활용하여 데이터 처리나 분석 작업에서 행렬 연산을 효율적으로 수행할 수 있습니다.