Mathematik online lernen im Mathe-Forum. Nachhilfe online
Startseite » Forum » Matrix_Vektor Produkt nach Vektor ableiten

Matrix_Vektor Produkt nach Vektor ableiten

Universität / Fachhochschule

Matrizenrechnung

Tags: Matrizenrechnung

 
Antworten Neue Frage stellen Im Forum suchen
Neue Frage
lupara

lupara aktiv_icon

21:40 Uhr, 18.01.2008

Antworten
Hallo beisammen,



Ich habe folgendes Problem:

geg: a= Spaltenvektor, b=Spaltenverktor, c= Matrix.

Die Dimensionen passen zusammen



ich möchte das produkt [a_transponiert * c * b ] nach b ableiten.

Wie geht das ?



Grüße

Lupara
1d056c2ffca5dea7e7778c8d5c5f341f
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
Rentnerin

Rentnerin

22:28 Uhr, 18.01.2008

Antworten
Hallo Lupara,



für mich stellt sich die Situation so dar. Die Matrix c steht für eine lineare Abbildung von R^n ---> R^m; c hat also n Spalten und m Zeilen. Der Vektor b hat n Zeilen, der Vektor a hat m Zeilen also a^T (transponiert) m Spalten und 1 Zeile. a^T steht für eine lineare Abbildung von R^m ---> R.



Du hast also eine Komposition von linearen Abbildungen nach der Unbekannten der Ausgangsabbildung zu differenzieren. Wenn Du nun das Produkt a^T * c bildest, erhältst Du einen Vektor mit n Spalten und 1 Zeile. Dieser Vektor stellt die partiellen Ableitungen nach den Komponenten von b dar.



Gruß Rentnerin
lupara

lupara aktiv_icon

22:46 Uhr, 18.01.2008

Antworten
hallo rentnerin



kann ich a^T*c und c^T*a addieren?

wenn ja wie und wieso?



danke und lg
Antwort
Rentnerin

Rentnerin

23:00 Uhr, 18.01.2008

Antworten
Wegen (a^T * c)^T = c^T * (a^T)^T = c^T * a, können a^T * c und c^T * a nur addiert werden, wenn Zeilen- und Spaltenzahl von einem der beiden Produkte übereinstimmen, d.h. wenn a^T * c eine quadratische Matrix ist.
lupara

lupara aktiv_icon

23:16 Uhr, 18.01.2008

Antworten
ok. vielen dank.

noch was anderes: wenn ich einen vektor nach sich selbst ableite, kommt dich die einheitsmatrix raus? und wenn ich einen vektor^T nach sich selber ableite, kommt dann auch die einheitsmatrix raus?



grüße
lupara

lupara aktiv_icon

23:27 Uhr, 18.01.2008

Antworten
im anhang ist y und theta ein spalten vektor und phi eine matrix. ich versteh

nicht wie die ableitung gebildet wird....

vielleicht kannst du mir s doch erklären,



grüße
72d671ab1eb0268dcb9d5e41e126daad
Antwort
Rentnerin

Rentnerin

22:35 Uhr, 19.01.2008

Antworten
Zum Anhang:



Bleiben wir in der Situation, dass C : R^n ---> R^m eine Matrix mit n Spalten und m Zeilen ist, dann ist Theta (Abkürzung x) ein Vektor mit n Komponenten und y ein Vektor mit m Komponenten. Dann sollst Du eine Komposition G o F von den beiden Abbildungen



F : R^n ---> R^m, F(x) = y - C * x



G : R^m ---> R, G(z) = SP(z,z) (SP ist das Skalarprodukt)



also G(F(x)) = SP(y - C * x,y - C * x)



nach x differenzieren.



Es gilt:



SP(y - C * x,y - C * x) = (y - C * x)^T * (y - C * x) (Definition von SP) =



y^T * y - y^T * C * x - (C * x)^T * y - (C * x)^T * (C * x) (Summen und Transponierte) =



y^T * y - y^T * C * x - x^T * C^T * y - x^T * C^T * C * x (Produkte und Transponierte) =



y^T * y - y^T * C * x - (x^T * C^T * y)^T - x^T * C^T * C * x (jeder Summand ist ein eindimensionaler Ausdruck und daher mit seinem Transponierten identisch) =



y^T * y - 2 * y^T * C * x - x^T * C^T * C * x.



Jetzt stellt sich die Frage, ob nicht n=1 ist, weil es sich um die partielle Ableitung nach x handelt. Partielle Ableitungen nach Vektoren sind mir nicht geläufig. Aus dem Anhang ist kein Hinweis erkennbar. Für n=1 ist die Ableitung nun trivial, da es sich bei y^T * y, bei y^T * C und bei C^T * C jeweils um reelle Zahlen handelt. Die Ableitung des ersten Terms ist Null, die des zweiten Terms - 2 * y^T * C (linearer Term) und die des dritten Terms 2 * C^T * C * x (quadratischer Term).



Es wäre also wichtig, weitere Informationen über J, Theta, Phi bzw. y zu bekommen, wenn n nicht 1 sein soll.



Gruß Rentnerin
Diese Frage wurde automatisch geschlossen, da der Fragesteller kein Interesse mehr an der Frage gezeigt hat.