分子记法:结果的形状与分子维度相同,与分母相反;分母记法反之。下面的例子都是分子记法。
- 标量求导
- 标量对标量求导: 1×11×1→1×1
- 向量求导
- 向量对标量求导: 1×1m×1→m×1
- ∂x∂[y1y2…ym]T=[∂x∂y1∂x∂y2…∂x∂ym]T
- 标量对向量求导(梯度): n×11×1→1×n
- ∇uf=(∂x∂f)⊤u
- ∂[x1x2…xn]T∂y=[∂x1∂y∂x2∂y…∂xn∂y]
- 向量对向量求导: n×1m×1→m×n
- df(v)=∂v∂fdv
- ∂[x1x2…xn]T∂[y1y2…ym]T=∂x1∂y1∂x1∂y2⋮∂x1∂ym∂x2∂y1∂x2∂y2⋮∂x2∂ym⋯⋯⋱⋯∂xn∂y1∂xn∂y2⋮∂xn∂ym
- 矩阵求导
- 矩阵对标量求导
- ∂x∂Y=∂x∂y11∂x∂y21⋮∂x∂ym1∂x∂y12∂x∂y22⋮∂x∂ym2⋯⋯⋱⋯∂x∂y1n∂x∂y2n⋮∂x∂ymn
- 标量对矩阵求导
- ∂X∂y=∂x11∂y∂x12∂y⋮∂x1q∂y∂x21∂y∂x22∂y⋮∂x2q∂y⋯⋯⋱⋯∂xp1∂y∂xp2∂y⋮∂xpq∂y
- 标量函数f(X)关于矩阵X在方向Y的方向导数可写成
∇Yf=tr(∂X∂fY)
常用结论
如下结论按照分母记法给出。
- ∂x∂xTA=∂x∂ATx=A
- ∂x∂xTx=x
- 对于方阵B,有∂x∂xTBx=(B+BT)x