L2范数的计算展开式

 

### 矩阵与向量的运算规则 矩阵与向量之间的运算是线性代数中的基本操作之一。常见的运算包括乘法、法以及各种变换。 #### 1. 矩阵与向量相乘 当一个 \( m \times n \) 的矩阵 \( A \) 和一个长度为 \( n \) 的列向量 \( v \) 进行乘法时,结果是一个长度为 \( m \) 的新列向量 \( w \),其第 i 行元素由下式给出: \[ w_i = \sum_{j=1}^{n}A_{ij}v_j \] 这种运算可以理解为将矩阵每一行作为系数来组合输入向量各个分量的结果[^1]。 对于 MATLAB 实现而言,可以直接利用内置函数完成此过程: ```matlab % 定义一个3x2矩阵A和一个2维列向量v A = [1, 2; 3, 4; 5, 6]; v = [7; 8]; % 计算Av得到新的列向量w w = A * v; disp(w); ``` #### 2. 向量求模(范数) 给定向量 \( u \),其欧几里得模可以通过计算各分量平方之和再开方获得,在某些库中也被称为 L2 范数Frobenius 范数。例如,在 Eigen 库中可通过 `u.norm()` 方法快速获取该值[^2]。 同样地,在MATLAB 中也可以很方便地执行这一操作: ```matlab % 创建一个三维向量u并计算它的L2范数 u = [1; 2; 2]; norm_u = norm(u); % 使用MATLAB内建的norm()函数 disp(norm_u); ``` #### 3. 矩阵转置后的向量化表示 有时为了简化表达形式或者便于处理特定类型的优化问题,会涉及到把整个矩阵按照某种顺序展开成单个长向量的过程——这便是所谓的“矩阵向量化”。具体来说就是按照行优先或是列优先的方式依次读取矩阵内的每一个元素形成一个新的高维度向量。 在实际编程实践中,如果想要手动实现这样的转换,则可以根据所使用的工具包特性编写相应的代码片段;而在一些高级语言环境下可能已经提供了直接支持此类功能的方法。
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