14.Tensor Product:Covector-Covector Pairs

news2024/11/18 1:25:39

该文张量积仍使用一些非标准的符号。

左边的将是本文使用的 , 右边的是标准。

Covector-Covector Pairs 是Bilinear Forms

在上一节中,
Linear Maps = linear combinations of vector-covector pairs

这种将向量和协向量组合在一起的过程叫  张量积

这给我们带来了诸多好处。
好处1:不必再记住线性映射的转换规则,

好处2:当有一个线性映射作用于一个向量时,可以很自由地得到正确的矩阵向量分量

好处3:如将张量视为数组,张量积将自动为我们提供正确的数组形状。

图中左侧是我们用列向量*行向量所获得的;
图中右侧, 我们是使用了另一种方法获得相同的结果,

使用的那个符号是  循环时间符号, 这个圆形时间符号 告诉 我们要做的是 : 获取左侧的数组,并将其分配给右侧数组的每一个组件。
所以这个分配,意味着我们在左侧获得这个列向量,并将它的一个副本提供给右侧那个数组的每一个元素。,

这种思维告诉我们  线性映射是 多行列。

以上是在线性映射的视角变化 如何给我们带来好处的总结。

现在,对双线性形式Bilinear Forms(include metric tensor) 的视角进行类似的变换,

为什么选择的是 covector-covector pairs , 而不是covector-vector 等其他的呢?

因: 双线性形式需要两个向量输入,由于协向量每个接受一个向量输入,因此一对协向量将接受两个向量输入。

好处1:

 好处2:

好处3:对数组形状,

对线性映射,对下图左侧的列向量和右侧的行向量进行循环时间运算,但对于双线性形式,由于我们处理的是协向量-协向量对,我们将使用两个行向量代替,再次的,将左边的数组分配给右边数组的每个元素,最终我们得到的是一行行(a row of rows)

 

这似乎并不正确,

回顾之前的视频,关于这样的数组乘法, 其中这个双线性形式或度量张量是一个矩阵。 
那么,上面为什么得到的是一行行(a row of rows)呢?

一行行实际上更有意义,

这里有个公式,即使有两个向量输入,也需将一个写成列,一个写成翻转的行,以使乘法工作能正常运行。

当我们将双线性形式写成一行时,

矩阵乘法公式就更有意义了,我们可将两个向量都写成列,

总结:

 

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