矩陣向量求導術

2022-08-11 11:54:10 字數 1755 閱讀 8873

在標量、向量和矩陣的求導過程中一定要知道最後結果的形狀。

這裡總結幾個常見的求導形式:

前言:最基礎最重要的,標量對向量求導和向量對標量求導,有兩種方式,分子布局和分母布局,不同的方式都是對的,只是結果缺乙個轉置

1、矩陣乘以列向量,對列向量求導,形如 $\boldsymbol = \boldsymbol,$, 求$\frac}}$

假設$\boldsymbol\in \mathbb^,\boldsymbol\in \mathbb^$, 則$\boldsymbol\in \mathbb^$, 所以$\frac}}$ 是n維向量對m維向量求導,最後是乙個(n x m)的雅可比矩陣

2、行向量乘以矩陣,對行向量求導,形如$\boldsymbol = \boldsymbol, $, 其中$ \boldsymbol\in \mathbb^ \boldsymbol\in \mathbb^ $則$\boldsymbol\in \mathbb^$,所以$\frac}}$是m維行向量對n維行向量求導,結果是(m, n)維矩陣

z向量每乙個元素求解如下:$z_= \sum_^x_w_$,

$\left (\frac}}  \right )_ = \frac}} = \sum_^w_\frac}} = w_$,所以

3、乙個向量對自己求導

4、對向量每乙個元素都施加的函式,對向量求導

如果 $\boldsymbol\in\mathbb^,$, 則$\boldsymbol\in\mathbb^,$, $\frac}}$是(n x n)的對角矩陣,對角元素為$\frac_}_}$,  乘以乙個對角矩陣可以寫成分別與每乙個元素相乘,即$\circ f^\left ( x \right )$

5、矩陣乘以列向量,最後的標量對矩陣求導

假設$\boldsymbol\in \mathbb^,\boldsymbol\in\mathbb^$, 則$\boldsymbol\in \mathbb^$ 是乙個 (n x 1)的向量對 (n x m)的向量求導,結果是 n * n * m維,為了避免求解這麼複雜的,可以計算$\frac}}$

$ \mathbf_= \sum_^w_x_$

$\frac_}} =\frac^w_x_}} = \sum_^x_\frac}}$ 當且僅當 k == i && l == j時,導數結果為 xj,當 k != i時,結果為0

這裡使用的是分子布局,所以

參考:

矩陣(向量)求導

在網上看到有人貼了如下求導公式 y a x dy dx a y x a dy dx a y a x b dy dx a b y a x b dy dx b a 1.矩陣y對標量x求導 相當於每個元素求導數後轉置一下,注意m n矩陣求導後變成n m了 y y ij dy dx dy ji dx 2.標...

矩陣(向量)求導

1.矩陣y對標量x求導 相當於每個元素求導數後轉置一下,注意m n矩陣求導後變成n m了 y y ij dy dx dy ji dx 2.標量y對列向量x求導 注意與上面不同,這次括號內是求偏導,不轉置,對n 1向量求導後還是n 1向量 y f x1,x2,xn dy dx dy dx1,dy dx...

向量轉置的怎麼求導 順序理解向量和矩陣求導

最首先需要明確,f a 對a求導,是將a視作了自變數,將f a 視作因變數。自變數的描述形式一般為n行1列的列向量或矩陣,因變數的描述形式一般為1行m列的行向量或矩陣!向量和矩陣求導的關鍵在於,找到自變數和因變數,並確定其維度!向量部分 所有推理的基礎,0 4節。矩陣部分 一句話,結果是超向量,完事...