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矩阵的迹一般用tr表示,它代表矩阵主对角元素的和,同时也是所有特征值之和
本文讲解矩阵迹的定义,以及矩阵迹的一些常用公式与用途,并给出迹的相关公式证明
通过本文,可以了解矩阵的迹是什么,以及矩阵迹的常用运算法则及其推导过程
本节讲解矩阵迹的定义,以及迹的常用运算
矩阵的迹是什么
矩阵迹的定义
矩阵的迹用tr表示,矩阵的迹是矩阵主对角元素之和
例如,A的迹表示为,它代表A的主对角元素之和:
特别地,可以证明,矩阵A的迹也是A的所有特征值之和
迹的常用公式
矩阵迹的运算
矩阵迹的常用运算如下:
1. 迹内两者可交换 :
2. 迹内多者可循环 :
3. 迹可线性分解 :
矩阵迹的特殊用法
相当于 A与B对应元素相乘再求总和
即如下:
其中,是哈达玛(Hadamard)积,即矩阵对应元素相乘
该公式双向都是常用的,在实际计算时,常常把转换为来计算,更加简洁
而在证明定理时,又往往喜欢把转换为,这样可以利用迹的运算公式来辅助证明
本节对上节的运算法则进行证明
迹的运算法则证明
迹内两者可交换
证明
证明:
方法一:
AB第i个对角元素为, 则所有对角线元素之和为:
BA 第i个对角元素为,则所有对角线元素之和为:
即AB与BA对角元素之和一致,即迹一致
方法二:
式中 是因为的意义 是A和对应元素相乘后求和
则两者同时转置并不影响对应关系
迹内多者可循环
证明
证明:
1.
2.
迹可线性分解
证明
证明:
好了,以上就是矩阵迹的定义以及常用的运算公式了~
End