矩阵乘法(Matrix multiplication)最重要的方法是一般矩阵乘积。它只有在第一个矩阵的列数(column)和第二个矩阵的行数(row)相同时才有意义。一般单指矩阵乘积时,指的便是一般矩阵乘积。一个m×n的矩阵就是m×n个数排成m行n列的一个数阵。由于它把许多数据紧凑的集中到了一起,所以有时候可以简便地表示一些复杂的模型。
定义设A为 的矩阵,B为
的矩阵,那么称
的矩阵C为矩阵A与B的乘积,记作
,其中矩阵C中的第
行第
列元素可以表示为:
如下所示:
1、当矩阵A的列数(column)等于矩阵B的行数(row)时,A与B可以相乘。
2、矩阵C的行数等于矩阵A的行数,C的列数等于B的列数。
3、乘积C的第m行第n列的元素等于矩阵A的第m行的元素与矩阵B的第n列对应元素乘积之和。
基本性质-
乘法结合律: (AB)C=A(BC)
-
乘法左分配律:(A+B)C=AC+BC
-
乘法右分配律:C(A+B)=CA+CB
-
对数乘的结合性k(AB)=(kA)B=A(kB).
-
转置 (AB)T=BTAT.
-
矩阵乘法一般不满足交换律 [3] 。
*注:可交换的矩阵是方阵。
矩阵
与
矩阵
的Hadamard积记为
。其元素定义为两个矩阵对应元素的乘积
的m×n矩阵 [2] 。例如,
Kronecker积是两个任意大小的矩阵间的运算,表示为 。克罗内克积也被称为直积或张量积,以德国数学家利奥波德·克罗内克命名。计算过程如下例所示: