作者:桂。
时间:2017-09-09 12:48:45
链接:http://www.cnblogs.com/xingshansi/p/7498175.html
一、复数相乘

可以表示为分块的形式:

二、范数
A-范数基本定义

p = 0,0范数,对应非零元素个数;
p = 1,1范数,也成和范数;
p = 2,常称为Euclidean范数,也成Frobenius范数
p = ∞, 无穷范数,也称极大范数。
直接定义p,则p范数或Minkowski p范数,也叫Holder范数。
B-其他常用范数
1-谱范数(spectrum norm)

其中
是矩阵A的最大奇异值,即
最大特征值的正平方根。
谱范数也称最大奇异值范数或者算子范数(operator norm)。
2-Mahalanobis范数

其中
是正定矩阵。
三、矩阵的迹
A-迹的一般性质
迹等于特征值之和:

而根据SVD分解特性(PCA、KL变换均有用到),可知特征值体现的是能量,故矩阵的迹可以与Euclidean范数建立联系:

B-迹的其他特性
其实矩阵的迹,借助矩阵分解来理解会容易很多,迹的其他特性:



由于1标量可以,其本身看作与迹等价,从而有(tr(AB)=tr(BA)、对角和=迹,借助这两条性质可证):

C-迹的微分特性
1)若W是mxm的矩阵:

2)若W可逆:

3)对于矩阵W、A,有

4)若W非奇异,

5)对于矩阵W、A:


6)对于矩阵W、A、B,且W非奇异:

四、行列式
给出行列式定义:

对于一个三角矩阵A:

另外,

五、矩阵求逆
A-矩阵求逆基本性质
若ABC可逆:

若A为对角阵
:

若A非奇异:

B-矩阵求逆引理
求逆引理,也称Sherman-Morrison公式:若A是一个nxn的可逆矩阵,且x和y是两个nx1的向量,使得
可逆,则:

该引理可进一步推广为矩阵之和的求逆公式:

简化的形式:

分块矩阵求逆:
1)若A可逆:

2)若A、D均可逆:

C-广义逆矩阵
广义逆矩阵参考之前的博文。
六、Hadamard积与Kronecker积
A-矩阵的直和
mxm的矩阵A与nxn的矩阵B,其直和记作:
,它是一个(m+n)x(m+n)的矩阵,

B-Hadamard积
Hadamard积其实就是对应元素相乘。
两个mxn的矩阵
、
,其Hadamard积记作:
,

C-Kronecker积
Kronecker积表示的是矩阵元素与另一矩阵相乘的运算,用
表示。
1)右Kronecker积:mxn矩阵A和pxq的矩阵B:

2)左Kronecker积:mxn矩阵A和pxq的矩阵B:

其中
同样可以写为
。
七、矩阵梯度
一个基本形式是:

借助该形式,即可完成一般的梯度求解:

同时,结合梯度的四个基本法则,便可完成常用的梯度求解。
1)线性法则

2)乘积法则

3)商法则

4)链式法则
