矩陣(方陣)跡運算返回的是矩陣對角元素的和:
跡運算因爲很多原因而有用。若使用求和符號,有些矩陣運算很難描述,而通過矩陣乘法和跡運算符號,可以清楚地表示。例如矩陣F-範數(Frobenius norm):
跡運算性質1:
設方陣A,有
跡運算性質2:
多個矩陣相乘得到的方陣的跡,和將這些矩陣中的最後一個挪到最前面之後相乘的跡是相同的。當然,我們需要考慮挪動之後矩陣乘積依然定義良好:
例如,假設矩陣A爲m*n矩陣,B爲n*m矩陣,則:Tr(AB) = Tr(BA)。可以看到:儘管AB是m*m矩陣,而BA爲n*n矩陣,但跡運算結果是相等的。
跡運算性質3:
標量的跡運算是它自己,Tr(a) = a
跡運算性質4:跡的相似不變性
如果矩陣A和B相似的話,它們會有相同的跡;關於矩陣相似性的定義,就不說啦!