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수학적 개념이해 - Matrix 미분 기초

문베디드 2020. 12. 22. 08:06

* Matrix 미분

 - 미분 표기법의 종류

  -- Numerator layout* (많이 쓰임)

   미분 당하는 변수(혹은 함수)를 기준으로 결과의 형태를 표기

  -- Denumerator layout

   미분을 하는 변수(혹은 함수)를 기준으로 결과의 형태를 표기

  -- 핵심은, 의도한 미분을 수행했을 때 결과값의 차원

  -- 표기법때문에 헷갈림

 - Numerator와 Denumeraotr는 서로 transpose 관계이다.

 - Scalar를 vector로 미분

Denumerator가 의미를 가짐

 - Vector를 scalar로 미분

Numerator가 의미를 가짐

 - Scalar를 matrix로 미분

 - Matrix를 scalar로 미분

 - Vector를 vector로 미분**(많이 쓰임)

 - (예시) $a^Tx$ 의 미분(Numerator layout) 

  -- $a^Tx$는 스칼라이므로, column 벡터로 미분한 결과값은 row 벡터일 것.

 - 잘기억하는 팁 $a$를 미분했을때 $x$를 그냥 두면 $a^T$가 남고 $x^T$면 $a$가 남는다 

 

 - (예시) Ax의 미분(A: nxp, x: px1, numerator layout)

  -- Ax(nx1이 된다.)

  -- Numeroator layout이므로, 미분한 결과의 행의 수는 n개여야 한다. 결과값은 nxp일 것

     (분자의 원소가 바뀜에 따라서 결과값의 행이 결정된다.)