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在本系列中,我們用彩色 Latex 筆記記錄下MIT 18.06 Gilbert Strang 教授經典的線性代數課程的精髓,部分內容也會以動畫和代碼的形式。後續會覆蓋更多人工智能所涉及的數學基礎課程:統計,優化等,歡迎大家關注和反饋。

本文對應視頻課程第三節中詳細解釋了6矩陣相乘的5種方法及其理解。

假定 中, A 是 行 列的矩陣, 是 行 列的矩陣, 為 行 列矩陣:


1. B矩陣的列組合:列列切分

這是最經典的理解方式,沿襲了第一部分 的方式。

回顧可以將 視為 的列向量關於每個 分量的線性組合。

那麼 相乘可以理解為將矩陣 按列切分成列向量,即


如此,結果矩陣的第 列就是 : 的列向量關於 的線性組合。

由於我們將 和 都按列來切,這種方式可以助記成 列列 切分。

A矩陣行組合:行行切分

同樣的,對應於 右乘向量等同於列的組合, 左乘行向量等同於行的組合:


其結果是一個行向量。

那麼 相乘可以理解為將矩陣 按行切分成行向量,即


如此,結果矩陣的第 行就是 : 的行向量關於 的線性組合。

這種方式可以助記成 行行 切分。

A行 x B列 點乘:行列切分

如 矩陣按行切, 矩陣按列切,可住記成 行列切分,具體推導如下。

行乘以列即列向量點乘,結果是一個標量。因此 為結果矩陣 的第 行 列的值。

A列 x B行 矩陣和:列行切分

最後,也可也按列行來切分。注意列乘以行時的結果是一個矩陣。

分塊相乘

第五種方式是分塊相乘,可以認為是點乘理解下的擴展。

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