三、矩阵运算

  1. 给定两个矩阵 三、矩阵运算 - 图1 ,定义:

    • 阿达马积Hadamard product(又称作逐元素积):

      三、矩阵运算 - 图2

    • 克罗内积Kronnecker product

      三、矩阵运算 - 图3

  2. 三、矩阵运算 - 图4三、矩阵运算 - 图5 阶向量, 三、矩阵运算 - 图6三、矩阵运算 - 图7 阶方阵,则有:

    三、矩阵运算 - 图8

    三、矩阵运算 - 图9

    三、矩阵运算 - 图10

    三、矩阵运算 - 图11

    三、矩阵运算 - 图12

    三、矩阵运算 - 图13

    三、矩阵运算 - 图14

    三、矩阵运算 - 图15

    三、矩阵运算 - 图16

  3. 如果 三、矩阵运算 - 图17 是一元函数,则:

    • 其逐元向量函数为:三、矩阵运算 - 图18

    • 其逐矩阵函数为:

      三、矩阵运算 - 图19

    • 其逐元导数分别为:

      三、矩阵运算 - 图20

  4. 各种类型的偏导数:

    • 标量对标量的偏导数: 三、矩阵运算 - 图21

    • 标量对向量(三、矩阵运算 - 图22 维向量)的偏导数 :三、矩阵运算 - 图23

    • 标量对矩阵(三、矩阵运算 - 图24 阶矩阵)的偏导数:

      三、矩阵运算 - 图25

    • 向量(三、矩阵运算 - 图26 维向量)对标量的偏导数: 三、矩阵运算 - 图27

    • 向量(三、矩阵运算 - 图28 维向量)对向量 (三、矩阵运算 - 图29 维向量) 的偏导数(雅可比矩阵,行优先)

      三、矩阵运算 - 图30

      如果为列优先,则为上面矩阵的转置。

    • 矩阵(三、矩阵运算 - 图31 阶矩阵)对标量的偏导数

    三、矩阵运算 - 图32

  5. 对于矩阵的迹,有下列偏导数成立:

    三、矩阵运算 - 图33

    三、矩阵运算 - 图34

    三、矩阵运算 - 图35

    三、矩阵运算 - 图36

    三、矩阵运算 - 图37

    三、矩阵运算 - 图38

    三、矩阵运算 - 图39

    三、矩阵运算 - 图40

    三、矩阵运算 - 图41

  6. 假设 三、矩阵运算 - 图42 是关于 三、矩阵运算 - 图43 的矩阵值函数(三、矩阵运算 - 图44),且 三、矩阵运算 - 图45 是关于 三、矩阵运算 - 图46 的实值函数(三、矩阵运算 - 图47),则下面链式法则成立:

    三、矩阵运算 - 图48