矩阵的乘法运算怎么算?
矩阵的乘法,首先要判定能不能作乘法,即要求作乘法时,前一个矩阵的列数与后一个矩阵的行数相等。
设矩阵A是m×n的、矩阵B是n×s的,乘法AB后得到矩阵C,则C为m×s的,如下图所示。
矩阵C的第i行第j列的元素Cij就是取A的第i行元素、B的第j列元素,然后对应相乘。
举个实际的例子来理解一下,比如下图所示的矩阵乘法。
C11是由A的第一行与B的第一列对应相乘得到的,即C11=1×3+2×1+4×2=13。
C32是由A的第三行与B的第二列对应相乘得到的,即C32=2×2+5×6+1×1=35。
其他元素也是同理,分别取A的某行与B的某列,将对应元素相乘求出。
2022-03-22
刚学的时候,还蛮简单的,矩阵加法就是相同位置的数字加一下。
矩阵减法也类似。
矩阵乘以一个常数,就是所有位置都乘以这个数。
但是,等到矩阵乘以矩阵的时候,一切就不一样了。
这个结果是怎么算出来的?
教科书告诉你,计算规则是,第一个矩阵第一行的每个数字(2和1),各自乘以第二个矩阵第一列对应位置的数字(1和1),然后将乘积相加( 2 x 1 + 1 x 1),得到结果矩阵左上角的那个值3。
也就是说,结果矩阵第m行与第n列交叉位置的那个值,等于第一个矩阵第m行与第二个矩阵第n列,对应位置的每个值的乘积之和。
怎么会有这么奇怪的规则?
我一直没理解这个规则的含义,导致《线性代数》这门课就没学懂。研究生时发现,线性代数是向量计算的基础,很多重要的数学模型都要用到向量计算,所以我做不了复杂模型。这一直让我有点伤心。
前些日子,受到一篇文章的启发,我终于想通了,矩阵乘法到底是什么东西。关键就是一句话,矩阵的本质就是线性方程式,两者是一一对应关系。如果从线性方程式的角度,理解矩阵乘法就毫无难度。
下面是一组线性方程式。
矩阵的最初目的,只是为线性方程组提供一个简写形式。
老实说,从上面这种写法,已经能看出矩阵乘法的规则了:系数矩阵第一行的2和1,各自与 x 和 y 的乘积之和,等于3。不过,这不算严格的证明,只是线性方程式转为矩阵的书写规则。
下面才是严格的证明。有三组未知数 x、y 和 t,其中 x 和 y 的关系如下。
x 和 t 的关系如下。
有了这两组方程式,就可以求 y 和 t 的关系。从矩阵来看,很显然,只要把第二个矩阵代入第一个矩阵即可。
从方程式来看,也可以把第二个方程组代入第一个方程组。
上面的方程组可以整理成下面的形式。
最后那个矩阵等式,与前面的矩阵等式一对照,就会得到下面的关系。
矩阵乘法的计算规则,从而得到证明。
来源:阮一峰的网络日志
矩阵乘法是线性代数中的重要运算。在矩阵乘法中,两个矩阵A和B相乘得到的结果矩阵C的尺寸为m×p,其中m是矩阵A的行数,p是矩阵B的列数。具体计算过程如下:
首先,确保矩阵A的列数等于矩阵B的行数,否则无法进行乘法运算。
然后,将矩阵A的每一行与矩阵B的每一列进行对应元素的乘法,然后将乘积相加得到结果矩阵C的对应位置的元素。
举例说明,假设矩阵A为一个2×3矩阵,为了与之相乘,我们需要一个3×4的矩阵B。结果矩阵C将会是一个2×4的矩阵。
对于C的第一行第一列的元素,我们需要计算A的第一行与B的第一列的对应元素相乘,并将它们相加。以此类推,计算C的其他元素。
矩阵乘法的规则为:C(i,j) = ΣA(i,k) × B(k,j),其中i表示结果矩阵C的行号,j表示结果矩阵C的列号,k表示遍历A的列数和B的行数。
最后,得到的结果矩阵C包含了两个矩阵A和B的乘法运算的结果。矩阵乘法的应用广泛,包括图像处理、网络分析等领域。
矩阵乘法的运算过程较为复杂,但采用上述步骤可以完成。了解矩阵乘法的原理和应用,对于理解线性代数和解决实际问题都有很大帮助。
2022-03-22
刚学的时候,还蛮简单的,矩阵加法就是相同位置的数字加一下。
矩阵减法也类似。
矩阵乘以一个常数,就是所有位置都乘以这个数。
但是,等到矩阵乘以矩阵的时候,一切就不一样了。
这个结果是怎么算出来的?
教科书告诉你,计算规则是,第一个矩阵第一行的每个数字(2和1),各自乘以第二个矩阵第一列对应位置的数字(1和1),然后将乘积相加( 2 x 1 + 1 x 1),得到结果矩阵左上角的那个值3。
也就是说,结果矩阵第m行与第n列交叉位置的那个值,等于第一个矩阵第m行与第二个矩阵第n列,对应位置的每个值的乘积之和。
怎么会有这么奇怪的规则?
我一直没理解这个规则的含义,导致《线性代数》这门课就没学懂。研究生时发现,线性代数是向量计算的基础,很多重要的数学模型都要用到向量计算,所以我做不了复杂模型。这一直让我有点伤心。
前些日子,受到一篇文章的启发,我终于想通了,矩阵乘法到底是什么东西。关键就是一句话,矩阵的本质就是线性方程式,两者是一一对应关系。如果从线性方程式的角度,理解矩阵乘法就毫无难度。
下面是一组线性方程式。
矩阵的最初目的,只是为线性方程组提供一个简写形式。
老实说,从上面这种写法,已经能看出矩阵乘法的规则了:系数矩阵第一行的2和1,各自与 x 和 y 的乘积之和,等于3。不过,这不算严格的证明,只是线性方程式转为矩阵的书写规则。
下面才是严格的证明。有三组未知数 x、y 和 t,其中 x 和 y 的关系如下。
x 和 t 的关系如下。
有了这两组方程式,就可以求 y 和 t 的关系。从矩阵来看,很显然,只要把第二个矩阵代入第一个矩阵即可。
从方程式来看,也可以把第二个方程组代入第一个方程组。
上面的方程组可以整理成下面的形式。
最后那个矩阵等式,与前面的矩阵等式一对照,就会得到下面的关系。
矩阵乘法的计算规则,从而得到证明。
来源:阮一峰的网络日志
2022-03-22
刚学的时候,还蛮简单的,矩阵加法就是相同位置的数字加一下。
矩阵减法也类似。
矩阵乘以一个常数,就是所有位置都乘以这个数。
但是,等到矩阵乘以矩阵的时候,一切就不一样了。
这个结果是怎么算出来的?
教科书告诉你,计算规则是,第一个矩阵第一行的每个数字(2和1),各自乘以第二个矩阵第一列对应位置的数字(1和1),然后将乘积相加( 2 x 1 + 1 x 1),得到结果矩阵左上角的那个值3。
也就是说,结果矩阵第m行与第n列交叉位置的那个值,等于第一个矩阵第m行与第二个矩阵第n列,对应位置的每个值的乘积之和。
怎么会有这么奇怪的规则?
我一直没理解这个规则的含义,导致《线性代数》这门课就没学懂。研究生时发现,线性代数是向量计算的基础,很多重要的数学模型都要用到向量计算,所以我做不了复杂模型。这一直让我有点伤心。
前些日子,受到一篇文章的启发,我终于想通了,矩阵乘法到底是什么东西。关键就是一句话,矩阵的本质就是线性方程式,两者是一一对应关系。如果从线性方程式的角度,理解矩阵乘法就毫无难度。
下面是一组线性方程式。
矩阵的最初目的,只是为线性方程组提供一个简写形式。
老实说,从上面这种写法,已经能看出矩阵乘法的规则了:系数矩阵第一行的2和1,各自与 x 和 y 的乘积之和,等于3。不过,这不算严格的证明,只是线性方程式转为矩阵的书写规则。
下面才是严格的证明。有三组未知数 x、y 和 t,其中 x 和 y 的关系如下。
x 和 t 的关系如下。
有了这两组方程式,就可以求 y 和 t 的关系。从矩阵来看,很显然,只要把第二个矩阵代入第一个矩阵即可。
从方程式来看,也可以把第二个方程组代入第一个方程组。
上面的方程组可以整理成下面的形式。
最后那个矩阵等式,与前面的矩阵等式一对照,就会得到下面的关系。
矩阵乘法的计算规则,从而得到证明。
来源:阮一峰的网络日志
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