分块矩阵乘法 分块矩阵的乘法怎么算

其实分块矩阵乘法的问题并不复杂,但是又很多的朋友都不太了解分块矩阵的乘法怎么算,因此呢,今天小编就来为大家分享分块矩阵乘法的一些知识,希望可以帮助到大家,下面我们一起来看看这个问题的分析吧!本文目录分块矩阵的运算法则什么矩阵可以写成分块矩阵分块矩阵的乘法怎么算分块矩

其实分块矩阵乘法的问题并不复杂,但是又很多的朋友都不太了解分块矩阵的乘法怎么算,因此呢,今天小编就来为大家分享分块矩阵乘法的一些知识,希望可以帮助到大家,下面我们一起来看看这个问题的分析吧!

本文目录

  1. 分块矩阵的运算法则
  2. 什么矩阵可以写成分块矩阵
  3. 分块矩阵的乘法怎么算
  4. 分块矩阵怎么计算矩阵的乘法
  5. 分块矩阵的乘法规则怎么证明

分块矩阵的运算法则

分块矩阵行列式计算需要事先确定两个部分:

第一,所有矩阵元素整体极大无关组的个数跟整个行列式的阶做比较,看看是不是满秩;

第二,为了方便构成整体主(副)对角形式运算,需要确定从出示形式到最后可以计算的形式中,行列经过了多少次排列和对调,这个涉及到值的正负。

在以上两点都完成的前提下,在对需要化成子快为0的部分进行行列变化,计算只要化成4个子块并且有一个子块为零就能计算了。

什么矩阵可以写成分块矩阵

分块矩阵是一个矩阵,它是把矩阵分别按照横竖分割成一些小的子矩阵。然后把每个小矩阵看成一个元素。如果分块矩阵的非零子矩阵都在对角线上,就称为对角分块矩阵。

分块矩阵仍满足矩阵的乘法和加法。

任何方阵都可以通过相似变换,变为约当标准型。约当标准型是最熟知的分块矩阵。

利用分块矩阵可以简化很多有关矩阵性质的证明。

分块相乘的时候要遵循的原则是只要A的列分块和B的行分块是一致的,就可以把小矩阵看成元素安乘法规律进行运算,不是每个矩阵相乘时划分矩阵都会变得简单,但是有的矩阵很有特点,比如其中会有单位矩阵啊,0矩阵啊等小举阵含在其中,一般把小矩阵归为单位矩阵或0矩阵以及其他的简单举证分成块是比较好的方法,

分块矩阵的乘法怎么算

分块矩阵的乘法是指将两个大矩阵A、B分解成若干小矩阵,分别表示为A=A1…An,B=B1…Bm,然后以此计算矩阵AB,得到AB=C1…Cn。

具体来说,可以将第一个矩阵A按行划分成A1…An,将第二个矩阵B按列划分成B1…Bm,然后计算AiBi的乘积,结果保存在Ci中,最后将各个Ci相加,即可得到矩阵AB的值。

分块矩阵怎么计算矩阵的乘法

分块矩阵的乘法是指将两个大矩阵A、B分解成若干小矩阵,分别表示为A=A1…An,B=B1…Bm,然后以此计算矩阵AB,得到AB=C1…Cn。

具体来说,可以将第一个矩阵A按行划分成A1…An,将第二个矩阵B按列划分成B1…Bm,然后计算AiBi的乘积,结果保存在Ci中,最后将各个Ci相加,即可得到矩阵AB的值。

分块矩阵的乘法规则怎么证明

假设有两个分块矩阵$A$和$B$,它们的维度为$n\timesn$,每个矩阵被分成$k\timesk$个子矩阵,即$A=(A_{ij})_{k\timesk}$和$B=(B_{ij})_{k\timesk}$。

我们将$A$和$B$的乘积矩阵记为$C=AB$,其中$C$也被分成$k\timesk$个子矩阵,即$C=(C_{ij})_{k\timesk}$。我们假设每个子矩阵的维度为$n/k$,则有:

$$C_{ij}=\sum_{l=1}^{k}A_{il}B_{lj}$$

我们需要证明的是,这个规则计算得到的$C$确实是矩阵$A$和$B$的乘积,即$C=AB$。

设$e_i$是一个$n$维的列向量,其中在第$i$个位置上是1,其他位置上都是0,我们将$k$个这样的向量排成一行组成一个$k\timesn$的矩阵$E$,则有:

$$E=\begin{pmatrix}e_1\\e_2\\\vdots\\e_k\end{pmatrix}$$

则$C=AB$可以被写成下面的形式:

$$C=[A_1,A_2,\cdots,A_k]\begin{pmatrix}B_1&B_2&\cdots&B_k\\B_1&B_2&\cdots&B_k\\\vdots&\vdots&\ddots&\vdots\\B_1&B_2&\cdots&B_k\end{pmatrix}$$

其中$A_i$和$B_i$分别表示$A$和$B$的第$i$列和第$i$行的子矩阵,$[A_1,A_2,\cdots,A_k]$是将这些子矩阵按列拼接得到的矩阵。这个式子实际上是将$A$转化为一个$n\timeskn$的矩阵,将$B$转化为一个$kn\timesn$的矩阵,然后按照矩阵乘法的规则进行计算。

我们将这个式子展开:

$$C=\begin{pmatrix}A_1&B_2&B_3&\cdots&B_k\\A_2&B_2&B_3&\cdots&B_k\\\vdots&\vdots&\ddots&\vdots\\A_k&B_2&B_3&\cdots&B_k\end{pmatrix}$$

可以发现,$C$的每个子矩阵$C_{ij}$都是由$A_i$和$B_j$的乘积得到的,这就是我们需要证明的规则。

因此,根据上面的推导,我们得到了分块矩阵的乘法规则。

关于分块矩阵乘法到此分享完毕,希望能帮助到您。

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