3.1 矩阵和向量
参考视频: 3 - 1 - Matrices and Vectors (9 min).mkv
如图:这个是4×2矩阵,即4行2列,如为行,
为列,那么
即4×2
矩阵的维数即行数×列数
矩阵元素(矩阵项):
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,如:
为四维列向量(4×1)。
如下图为1索引向量和0索引向量,左图为1索引向量,右图为0索引向量,一般我们用1索引向量。
,
3.2 加法和标量乘法
参考视频: 3 - 2 - Addition and Scalar Multiplication (7 min).mkv
矩阵的加法:行列数相等的可以加。
例:
矩阵的乘法:每个元素都要乘
组合算法也类似。
3.3 矩阵向量乘法
参考视频: 3 - 3 - Matrix Vector Multiplication (14 min).mkv
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
算法举例:
3.4 矩阵乘法
参考视频: 3 - 4 - Matrix Matrix Multiplication (11 min).mkv
矩阵乘法:
矩阵乘以
矩阵,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。
3.5 矩阵乘法的性质
参考视频: 3 - 5 - Matrix Multiplication Properties (9 min).mkv
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,如同数的乘法中的1,我们称这种矩阵为单位矩阵.它是个方阵,一般用 或者
表示,本讲义都用
代表单位矩阵,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以外全都为0。如:
对于单位矩阵,有
3.6 逆、转置
参考视频: 3 - 6 - Inverse and Transpose (11 min).mkv
矩阵的逆:如矩阵是一个
矩阵(方阵),如果有逆矩阵,则:
我们一般在OCTAVE或者MATLAB中进行计算矩阵的逆矩阵。
矩阵的转置:设阶矩阵(即
行
列),第
的元素是
,即:
定义的转置为这样一个
阶矩阵
,满足
,即
(
的第
行第
列元素是
的第
行第
列元素),记
。(有些书记为A'=B)
直观来看,将的所有元素绕着一条从第1行第1列元素出发的右下方45度的射线作镜面反转,即得到
的转置。
例:
矩阵的转置基本性质: