記得第一次看到“矩陣的跡”這個概念的時候就懷疑是不是作者的拼寫錯誤,將“矩陣的秩”寫成“矩陣的跡”了。實際上,它們是兩個完全不同的兩個概念。
矩陣的跡
數學定義:n×n矩陣A的對角線元素之和稱爲A的跡(trace),記作tr(A),即有:
矩陣的跡有如下重要性質:
根據以上性質,若分別令U=A,V=BC和U=AB,V=C,則有:
請思考:
類似地,若分別令U=A,V=BCD,U=AB,V=CD,及U=ABC,V=D,則有:
請思考:
這些性質在機器學習的算法中會用到。
矩陣的秩
矩陣
秩的性質:
- 秩是一個正整數。
- 秩等於或小於矩陣的行數和列數。
- 當n×n矩陣A的秩等於n時,則稱A是非奇異矩陣,或稱A滿秩。
- 若
rank(Am×n)<min{m,n} ,則稱A是秩虧缺的。 - 若
rank(Am×n)=m(<n) ,則稱矩陣A具有滿行秩。 - 若
rank(Am×n)=n(<m) ,則稱矩陣A具有滿列秩。 - 任何矩陣A左乘滿列秩矩陣或者右乘滿行秩矩陣後,矩陣A的秩保持不變。
參考:
《矩陣分析與應用》(第二版) 張賢達