線性代數之矩陣論:如何完成矩陣的求導?

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函數f(x)關於向量x的梯度

線性代數之矩陣論:如何完成矩陣的求導?

函數f(x)關於向量X^T的梯度

線性代數之矩陣論:如何完成矩陣的求導?

m維行向量函數f(x)=(f1(x),...,fm(x))關於向量x的梯度

線性代數之矩陣論:如何完成矩陣的求導?

f(A)關於m*n矩陣A的的梯度

線性代數之矩陣論:如何完成矩陣的求導?

對向量的偏導數

線性代數之矩陣論:如何完成矩陣的求導?

XTAy可以看成內積,那麼對x求偏導就是Ay

線性代數之矩陣論:如何完成矩陣的求導?

y^TAx可以看成內積,進而可以變為

線性代數之矩陣論:如何完成矩陣的求導?

X^TAX可以堪稱內積,由於兩個邊都有,當對左邊求偏導結果是Ax,此時變為

跡函數的梯度矩陣

對於一個n階方陣A的跡被定義為方陣A的主對角線的元素之和,通常對方陣的求跡操作寫成trA,於是我們有

線性代數之矩陣論:如何完成矩陣的求導?

常用的矩陣跡的微分

線性代數之矩陣論:如何完成矩陣的求導?

常用的跡函數的梯度矩陣舉例:

線性代數之矩陣論:如何完成矩陣的求導?

如上所示跡是對角線上的元素和,所以對A求偏導,此時矩陣A的非對角線上的元素為0,對角線上的元素為1

線性代數之矩陣論:如何完成矩陣的求導?

如上所示跡AB對A求偏導數,對Apl的結果為Blp,那麼也就是B矩陣的轉置了


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