В математике произведение Хатри–Рао или блочное произведение Кронекера двух разделенных матриц определяется как [1] [2] [3]
в котором ij -й блок является произведением Кронекера размером m i p i × n j q j соответствующих блоков A и B , предполагая, что число строчных и столбцовых разделов обеих матриц одинаково. Размер произведения тогда равен (Σ i m i p i ) × (Σ j n j q j ) .
Например, если A и B являются матрицами с разделением 2 × 2 , то:
Столбцовое произведение Кронекера двух матриц является частным случаем произведения Хатри-Рао, как определено выше, и может также называться произведением Хатри-Рао. Это произведение предполагает, что разбиения матриц являются их столбцами. В этом случае m 1 = m , p 1 = p , n = q и для каждого j : n j = q j = 1 . Результирующее произведение представляет собой матрицу mp × n , каждый столбец которой является произведением Кронекера соответствующих столбцов A и B . Используя матрицы из предыдущих примеров с разбиением столбцов:
так что:
Эта столбцовая версия продукта Хатри–Рао полезна в подходах линейной алгебры к аналитической обработке данных [5] и при оптимизации решения обратных задач, имеющих дело с диагональной матрицей. [6] [7]
В 1996 году было предложено столбцовое произведение Хатри–Рао для оценки углов прихода (АОА) и задержек многолучевых сигналов [8] и четырех координат источников сигналов [9] в цифровой антенной решетке .
Продукт, разбивающий лицо
Альтернативная концепция матричного произведения, использующая построчное разбиение матриц с заданным количеством строк, была предложена В. Слюсарем [10] в 1996 году. [9] [11] [12] [13] [14]
Эта матричная операция была названа "face-splitting product" матриц [11] [13] или "transposed Khatri–Rao product". Этот тип операции основан на построчных произведениях Кронекера двух матриц. Используя матрицы из предыдущих примеров с разделенными строками:
Согласно определению В. Слюсаря [9] [13] блочное гранеразделительное произведение двух секционированных матриц с заданным количеством строк в блоках
можно записать как:
Транспонированное блочное произведение граней (или блочно-столбцовая версия произведения Хатри–Рао) двух секционированных матриц с заданным количеством столбцов в блоках имеет вид: [9] [13]
Продукт Face-splitting и продукт Block Face-splitting, используемые в тензорно -матричной теории цифровых антенных решеток . Эти операции также используются в:
^ Khatri CG, CR Rao (1968). «Решения некоторых функциональных уравнений и их применение к характеристике распределений вероятностей». Sankhya . 30 : 167–180. Архивировано из оригинала (PDF) 2010-10-23 . Получено 2008-08-21 .
^ Лю, Шуанчжэ (1999). «Матричные результаты о произведениях Кхатри–Рао и Трейси–Сингха». Линейная алгебра и ее приложения . 289 (1–3): 267–277. doi : 10.1016/S0024-3795(98)10209-4 .
^ Чжан X; Ян Z; Цао C. (2002), «Неравенства, включающие произведения Хатри–Рао положительных полуопределенных матриц», Applied Mathematics E-notes , 2 : 117–124
^ Лю, Шуанчжэ; Тренклер, Гётц (2008). «Адамард, Хатри-Рао, Кронекер и другие матричные продукты». Международный журнал информации и системных наук . 4 (1): 160–177.
^ См., например, HD Macedo и JN Oliveira. Линейно-алгебраический подход к OLAP. Formal Aspects of Computing, 27(2):283–307, 2015.
^ Лев-Ари, Ханох (2005-01-01). "Эффективное решение линейных матричных уравнений с применением к обработке многостатических антенных решеток" (PDF) . Communications in Information & Systems . 05 (1): 123–130. doi : 10.4310/CIS.2005.v5.n1.a5 . ISSN 1526-7555.
^ ab Masiero, B.; Nascimento, VH (2017-05-01). «Возвращаясь к преобразованию массива Кронекера». IEEE Signal Processing Letters . 24 (5): 525–529. Bibcode : 2017ISPL...24..525M. doi : 10.1109/LSP.2017.2674969. ISSN 1070-9908. S2CID 14166014.
^ Вандервин, MC, Нг, BC, Пападиас, CB, и Полрадж, A. (nd). Оценка угла соединения и задержки (JADE) для сигналов в многолучевых средах. Протокол конференции Тридцатой Асиломарской конференции по сигналам, системам и компьютерам. – DOI:10.1109/acssc.1996.599145
^ abcdefgh Слюсар, VI (27 декабря 1996 г.). «Конечные матричные продукты для радиолокации» (PDF) . Известия ВУЗ: Радиоэлектроника . 41 (3): 71–75.
^ Анна Эстеве, Ева Бой и Хосеп Фортиана (2009): «Условия взаимодействия в регрессии на основе расстояний», Communications in Statistics – Theory and Methods , 38:19, стр. 3501 [1]
^ abcde Слюсарь, В.И. (1997-05-20). "Аналитическая модель цифровой антенной решетки на основе произведений матриц гранеразделения" (PDF) . Труды ИКАТТ-97, Киев : 108–109.
^ abcdefgh Слюсар, ВИ (1997-09-15). "Новые операции произведения матриц для приложений радаров" (PDF) . Труды. Прямые и обратные задачи теории электромагнитных и акустических волн (ДИПЭД-97), Львов. : 73–74.
^ abcdefghij Слюсар, VI (13 марта 1998 г.). «Семейство лицевых продуктов матриц и его свойства» (PDF) . Кибернетика и системный анализ ПК Кибернетика и Системный анализ. 1999 . 35 (3): 379–384. дои : 10.1007/BF02733426. S2CID 119661450.
^ Слюсарь, В.И. (2003). «Обобщенные фейс-произведения матриц в моделях цифровых антенных решеток с неидентичными каналами» (PDF) . Радиоэлектроника и системы связи . 46 (10): 9–17.
^ abcde Вадим Слюсарь. Новые матричные операции для ЦОС (лекция). Апрель 1999. – DOI: 10.13140/RG.2.2.31620.76164/1
^ ab C. Radhakrishna Rao . Оценка гетероскедастических дисперсий в линейных моделях.//Журнал Американской статистической ассоциации, т. 65, № 329 (март 1970 г.), стр. 161–172
^ Касивисванатан, Шива Прасад и др. «Цена частного выпуска таблиц сопряженности и спектры случайных матриц с коррелированными строками». Труды сорок второго симпозиума ACM по теории вычислений. 2010.
^ abcd Томас Д. Але, Якоб Бэк Тейс Кнудсен. Почти оптимальный тензорный эскиз. Опубликовано в 2019 г. Математика, информатика, ArXiv.
^ Нинь, Фам; Паг, Расмус (2013). Быстрые и масштабируемые полиномиальные ядра с помощью явных карт признаков . Международная конференция SIGKDD по обнаружению знаний и добыче данных. Ассоциация вычислительной техники. doi :10.1145/2487575.2487591.
^ ab Eilers, Paul HC; Marx, Brian D. (2003). «Многомерная калибровка с температурным взаимодействием с использованием двумерной регрессии штрафного сигнала». Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems . 66 (2): 159–174. doi :10.1016/S0169-7439(03)00029-7.
^ abc Currie, ID; Durban, M.; Eilers, PHC (2006). «Обобщенные линейные модели массивов с приложениями к многомерному сглаживанию». Журнал Королевского статистического общества . 68 (2): 259–280. doi :10.1111/j.1467-9868.2006.00543.x. S2CID 10261944.
^ Брайан Бишоф. Тензоры совместного появления высшего порядка для гиперграфов с помощью расщепления граней. Опубликовано 15 февраля 2020 г., Математика, Компьютерные науки, ArXiv
^ Иоганнес В. Р. Мартини, Хосе Кросса, Фернандо Х. Толедо, Хайме Куевас. О произведениях Адамара и Кронекера в ковариационных структурах для взаимодействия генотипа и среды.//Геном растений. 2020;13:e20033. Страница 5. [2]
Ссылки
Khatri CG, CR Rao (1968). «Решения некоторых функциональных уравнений и их применение к характеристике распределений вероятностей». Sankhya . 30 : 167–180. Архивировано из оригинала 2010-10-23 . Получено 2008-08-21 .
Рао ЧР; Рао М. Бхаскара (1998), Матричная алгебра и ее применение в статистике и эконометрике , World Scientific, стр. 216
Чжан X; Ян Z; Цао C. (2002), «Неравенства, включающие произведения Хатри–Рао положительных полуопределенных матриц», Прикладная математика, электронные заметки , 2 : 117–124
Лю Шуанчжэ; Тренклер Гётц (2008), «Адамард, Кхатри-Рао, Кронекер и другие матричные продукты», Международный журнал информации и системных наук , 4 : 160–177