3.1 矩阵和向量
数学上,一个的矩阵是一个由行(row)列(column)元素排列成的矩形阵列。矩阵里的元素可以是数字、符号或数学式。
下面是一个矩阵,如果为行,为列,那么即。
指第行,第列的元素。
向量是一种特殊的矩阵,讲义中的向量一般都是列向量。
3.2 加法和标量乘法
矩阵的加法:行列数相等的可以相加。如下图
矩阵的乘法:每个元素都要乘
3.3 矩阵向量乘法
矩阵和向量的乘法如图:的矩阵乘以的向量,得到的是的向量。假设我们现在是一个A矩阵()乘以一个B向量(),首先是A矩阵的第一行乘以B向量,然后A矩阵的第一行数字中的第一个和B向量中的第一个数字相乘,然后加上A矩阵的第一行数字中的第二个和B向量数字中的第二个相乘。。。。。以此类推。下面是吴恩达老师的示范,应该很好懂。
再举一个例子
3.4矩阵乘法
矩阵乘以,变成矩阵。
如果这样说不好理解的话就举一个例子来说明一下,比如说现在有两个矩阵和,那么它们的乘积就可以表示为图中所示的形式。
其实也就是在矩阵向量乘法那个例子中向量变成了矩阵,其实计算过程也是差不多的。
矩阵乘法的性质
矩阵的乘法不满足交换律:
矩阵的乘法满足结合律。即
单位矩阵:在矩阵的乘法中,有一种矩阵起着特殊的作用。如同数的乘法中1,我们称这种矩阵为单位矩阵。它是个方针,一般用或者表示。单位矩阵也是从左上角到右下角的对角线(称为主对角线)上的元素均为1,以外都为0.
3.6 逆、转置
矩阵的逆:如矩阵是一个矩阵(方阵)。如果有逆矩阵,则
矩阵的转置:设为阶矩阵(即),第的元素
定义,满足(列元素是),记.