矩阵(方阵)迹运算返回的是矩阵对角元素的和:
迹运算因为很多原因而有用。若使用求和符号,有些矩阵运算很难描述,而通过矩阵乘法和迹运算符号,可以清楚地表示。例如矩阵F-范数(Frobenius norm):
迹运算性质1:
设方阵A,有
迹运算性质2:
多个矩阵相乘得到的方阵的迹,和将这些矩阵中的最后一个挪到最前面之后相乘的迹是相同的。当然,我们需要考虑挪动之后矩阵乘积依然定义良好:
例如,假设矩阵A为m*n矩阵,B为n*m矩阵,则:Tr(AB) = Tr(BA)。可以看到:尽管AB是m*m矩阵,而BA为n*n矩阵,但迹运算结果是相等的。
迹运算性质3:
标量的迹运算是它自己,Tr(a) = a
迹运算性质4:迹的相似不变性
如果矩阵A和B相似的话,它们会有相同的迹;关于矩阵相似性的定义,就不说啦!