很多同学可能和我一样,在学习矩阵乘法的时候感到一头雾水,不知道它到底是在计算什么。如同一般整数乘法,如 2 × 3 = 6 2\times3=6 2×3=6,这个公式仅仅是一个计算法则,但是如果把它看成2的3倍或3的2倍,如此一来,乘法就变得好理解。那么,怎么理解矩阵的乘法呢?本文将从多个角度展开分析。
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1. 向量 × \times ×向量
习惯上,向量写成列的形式,如 x = [ 1 2 ] x = \begin{bmatrix} 1\\ 2\end{bmatrix} x=[12], y = [ 3 4 ] y = \begin{bmatrix} 3 \\ 4 \end{bmatrix} y=[34],向量的内积可表示为 x T y = 11 x^Ty=11 xTy=11。
广泛来说,两个向量的内积可表示为下
x T y = [ x 1 x 2 ⋯ x n ] × [ y 1 y 2 ⋮ y n ] = ∑ i = 1 n x i y i x^Ty=\begin{bmatrix} x_1 & x_2 & \cdots & x_n \end{bmatrix} \times \begin{bmatrix} y_1 \\ y_2 \\ \vdots \\ y_n \end{bmatrix} = \sum_{i=1}^n x_iy_i xTy=[x1x2⋯xn]×⎣⎢⎢⎢⎡y1y2⋮yn⎦⎥⎥⎥⎤=i=1∑nxiyi
2. 矩阵 × \times ×向量
假定有矩阵 A = [ a 11 a 12 a 21 a 22 ] A=\begin{bmatrix} a_{11} & a_{12} \\ a_{21} & a_{22} \end{bmatrix} A=[a11a21a12a22]和向量 x = [ x 1 x 2 ] x=\begin{bmatrix} x_1 \\ x_2 \end{bmatrix} x=