張量積和矩陣乘積的相同點和不同點是什麼?

時間 2021-06-01 17:59:42

1樓:

矩陣乘積是復合運算,張量積就是張量積不是復合。復合運算和張量積運算滿足中間四交換律,就像加法和乘法滿足分配律一樣。關於中間四交換律,見Combinatorics and algebra of tensor calculus, arXiv:

1501.01790的附錄。

2樓:

張量積這種東西有很多種理解方式,在不同的語境下面會有不同的看法。但是如果拿來跟矩陣乘積比較的話,我覺得比較好的說法是,張量積是一種萬有乘積,而矩陣乘法是一種具體化。

我們現在手裡有很多矩陣,然後希望把兩個矩陣乘起來。一開始肯定想不到怎麼乘,但是可以猜一些乘積的最基本的性質,比如說要和數乘是匹配的,也要和加法匹配也就是分配律。不管這個乘積是什麼,都應當有這些基本的性質。

那麼這個時候張量積就出現了,他代表了最廣的乘積,也是最弱的乘積,就僅僅滿足上面說的那些基本性質。正因為是最弱的,所以一切具體的乘積都可以看成是從張量積的結果具體化得到的,也就是可以看成是萬有乘積,或者是乙個包絡的乘積。比如說像是矩陣乘法,或者還有別的例子,像矩陣的內積( =tr(B^TA)" eeimg="1"/>)或者李括號,都可以從這個抽象的張量積得到。

也正因為他包羅永珍,所以張量積的空間就非常的大,遠大於矩陣本身所在的空間了。把這些話嚴格寫出來其實就是樓上說的萬有性質。

那麼張量積究竟會得到什麼結果呢?有個經典笑話,問法中國人「4×20+10+9=?」,然後秒答:

「等於四乘二十加十加九。」這裡的情況差不多,兩個矩陣張量積的結果就是兩個矩陣的張量積,什麼都不是。因為這是一種最弱的乘積,反過來也幾乎不能體現矩陣的什麼性質。

通過前面說的具體的積,像內積、乘法、李括號,都能或多或少知道一點參與乘積的矩陣的資訊。但是張量積什麼都不能說。這只是兩個矩陣形式地乘起來而已。

3樓:qfzklm

張量積用來構造多重線性,而矩陣乘積是在多重線性中進行縮並,將多重線性中的重數降下去的。。

用分量來寫就很明白了,用愛因斯坦求和約定簡單寫一下。。

你認識矩陣乘積 ,向量的內積 ,以及矩陣和向量的乘法 ,於是你發現了共同點,有乙個相同指標在經過求和之後就看不見了。。

如果你只是把兩個量放在一起,不求和,只是構造多重線性的話,你就發現了張量積,比如向量 ,於是你構造了乙個矩陣,也就是二階張量。。類似的,對於矩陣當然也可以, ,這裡你就構造了乙個四階張量。。

4樓:趙明毅

太長不看版本

矩陣的乘法是「復合」運算。(f(g(x))的這個復合)

張量積是普通乘積模掉「雙線性等價」這個等價關係。

抽象廢話版本

我們知道

所有n維向量構成乙個模,設為M,

Hom(M,M`)也是乙個模,並且在M=M`時是乙個環, 這裡的乘法就是(fg)(x)=f(g(x))。

所以矩陣乘法在這個意義上,就是Hom(M,M)這個環裡面的乘法(當然,這裡的這個環其實就是 ),下記為A。

那麼什麼是張量積呢?

對於乙個A×B(直積,直積就是簡單的放在一起……)到C的對映f,我們說這個對映是雙線性的,當且僅當

f(a+a`,b)=f(a,b)+f(a`,b)

f(a,b+b`)=f(a,b)+f(a,b`)

f(ra,b)=rf(a,b)

f(a,rb)=rf(a,b)

(就是對A和B分別線性的意思,這裡a,a`∈A,b,b`∈B,r∈R(R不一定是實數,當然這裡是實數))

那麼對於任何A×B到C的雙線性對映f,存在唯一乙個模同態 滿足

這裡i(a,b)=ab就是張量積了

(這個f怎麼打到箭頭上啊???)

(流下了不會使用LaTeX的淚水.jpg)

乙個具體的張量積的構造方法是用A×B模掉ker f。

即V/K,其中V是A×B,K是由V中

(a+a`,b)-(a,b)-(a`,b)

(a,b+b`)-(a,b)-(a,b`)

(ra,b)-r(a,b)

(a,rb)-r(a,b)

這4個元素生成的子模(形式上差不多,就是等號變成減號,然後去掉f)

(哦對了,以上的R都是交換環…………更一般的我還不懂……)

相同點……沒有相同點,因為矩陣A×B是乙個模(環也是模)裡面的事情,而張量積是把2個模變成乙個模的過程。

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