的外积与克罗内克积外积的定义外积(outer product )是线性代数中的一个重要运算,对于n维和m维两个向量,其外积为一个nmn(timesmnm的矩阵.
两个向量u=(u1,u 2, u m ) TextBF{u}=) u_1,u_2, u_m ) u=) u1, u 2, u m ),v=) v1,v 2,v 2
或者,用索引表示,如下所示:
(uv ) Ij=uIvj(TextBF(u ) otimes ) TextBF ) TextBF ) v ) ) IJ )=) TextBF ) u ) I ) I ) ) I ) I ) TextBF ) I ) I ) I ) TextBF ) I ) I ) teo ) o )
当u textbf{u} u和v textbf{v} v被表示为列向量时,乘积与通过矩阵乘法计算的u v T textbf{u}textbf{v}^T uvT的结果等价。 例如,如果m=4,n=3
与内积不同的是,内积是通过u T v textbf{u}^Ttextbf{v} uTv计算的,结果是标量,很容易看出内积是外积的痕迹(trace )。
克罗内克积外积与克罗内克积密切相关,其算子也经常混用。 例如,
u=[ 1,2,3 ] ttext BF { u }=[ 1,2,3 ] ^ tu=[ 1,2,3 ] t,v=[ 4,5 ] ttext BF { v }=[ 4,5 ] ^ TV
实际上,如果u textbf{u} u和v textbf{v} v是列向量,则克罗内克积可以视为“外积矢量化”(vectorization )的结果。 这意味着:
由于矢量化的定义是将矩阵的各列依次向下重叠配置,所以上式的右端写作v textbf{v} v和u textbf{u} u的外积。 也可以将该关系表示为
外积的性质向量的外积满足以下性质。