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矩阵乘法


产品C类共两个矩阵 A类B类定义为

 c(ik)=a(ij)b(jk),
(1)

哪里j个求和所有可能的值我k个上面的符号使用爱因斯坦总和惯例。在没有显式和符号的存在称为爱因斯坦总和,常用于矩阵和张量分析。因此,为了定义矩阵乘法矩阵必须满足

 (n×m)(m×p)=(n×p),
(2)

哪里(a×b)表示矩阵具有一行和b条柱。明确写出产品,

 [c_(11)c_(12)…c_(1p);c_(21)c_(2p);||…|;b_(m1)b_(m2)…b_(mp)],
(3)

哪里

c(11)=a(11)b(11)+a(12)b(21)++a(1m)b(m1)
(4)
c(12)=a(11)b_(12)+a(12)b(22)++a(1米)b(平方米)
(5)
c(1p)=a_(11)b_(1p)+a_(12)b(2p)++a(1m)b(mp)
(6)
c(21)=a_(21)b_(11)+a_(22)b(21)++a(2米)b(1米)
(7)
c(22)=a_(21)b_(12)+a_(22)b(22)++a(2米)b(平方米)
(8)
c(2p)=a_(21)b_(1p)+a_(22)b_(2p)++a(2米)b(mp)
(9)
c(n1)=a_(n1)b_(11)+a_(n 2)b(21)++a(nm)b(m1)
(10)
c(n2)=a_(n1)b_(12)+a_(n 2)b(22)++a(纳米)b(平方米)
(11)
c(np)=a(n1)b(1p)+a(n2)b(2p)++a(nm)b(mp)。
(12)

矩阵乘法是相联的可以看出通过采取

 [(ab)c](ij)=(ab)(ik)c(kj)=,
(13)

哪里爱因斯坦求和再次使用。现在,因为a_(il),b(lk),c(kj)标量,使用结合性属于标量乘法

 (a(il)b(lk))c(kj)=a(il。
(14)

因为这对所有人来说都是真的我j个,这一定是真的

 (ab)c=a(bc)。
(15)

也就是说,矩阵乘法是相联的.方程式(13)因此可以写入

 [abc](ij)=a(il)b(lk)c(kj),
(16)

没有歧义。由于关联性,矩阵形成半群在乘法运算下。

矩阵乘法也是分配的.如果A类B类m×n矩阵和C类D类n×p矩阵,然后

A(C+D)=交流+广告
(17)
(A+B)C=AC+BC。
(18)

n×n矩阵构成阿贝尔群在添加中,n×n矩阵构成a戒指.

然而,矩阵乘法是一般来说,可交换的(尽管它是可交换的如果A类B类对角线的和的相同尺寸)。

二的乘积块矩阵乘以每个区块

 [o o;o o;o o o;o o o;o o o;o o o][x x;x x;x x x;xx x=【o o;o o】【x x;x x】;[o] [x];[o o o;o o o o;o o o][x x x;x x x,x x x]]。
(19)

另请参见

线性变换,矩阵,矩阵加法,矩阵逆矩阵,斯特拉森公式 探索数学世界课堂上的这个主题

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工具书类

阿夫肯,G。物理学家数学方法,第三版。佛罗里达州奥兰多:学术出版社,第178-179页,1985A.Fawzi。等。“发现更快的矩阵乘法强化学习算法。"自然 610, 47-53, 2022.海厄姆,N.“在3级BLAS中利用快速矩阵乘法。”ACM公司事务处理。数学。柔软。 16, 352-368, 1990.

参考Wolfram | Alpha

矩阵乘法

引用如下:

埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“矩阵乘法。”发件人数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/MatrixMultiplication.html

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