Producte Kronecker: diferència entre les revisions

Contingut suprimit Contingut afegit
Cap resum de modificació
Cap resum de modificació
Línia 1:
El '''producte Kronecker''', denotat per ⊗ (<math>\otimes</math>) és una operació entre dues [[matriu (matemàtiques)|matrius]] d'una mida arbitrària que donen com a resultat una [[matriu en blocs]]. És un cas especial del [[producte tensorial]]. S'ha de distingir entre el producte Kronecker i la [[multiplicació de matrius]]. Són dues operacions completament diferents.
 
== Definició ==
 
Si ''A'' és una matriu de dimensions ''m'' per ''n'' i ''B'' és un matriu de dimensions ''p'' per ''q'', aleshores el producte Kronecker ''A'' <math>\otimes</math> ''B'' és la matriu de blocs de dimensions ''mp'' per ''nq'':<math>A \otimes B = (a)_{ij} \cdot B</math>
 
Això es correspon aamb la matriu:
:<math> A \otimes B = \begin{bmatrixpmatrix} a_{11} B & \cdots & a_{1n}B \\ \vdots & \ddots & \vdots \\ a_{m1} B & \cdots & a_{mn} B \end{bmatrixpmatrix}. </math>
O més explícitament,
:<math>A \otimes B = \begin{pmatrix}
a_{11} b_{11} & a_{11} b_{12} & \cdots & a_{11} b_{1q} &
\cdots & \cdots & a_{1n} b_{11} & a_{1n} b_{12} & \cdots & a_{1n} b_{1q} \\
a_{11} b_{21} & a_{11} b_{22} & \cdots & a_{11} b_{2q} &
\cdots & \cdots & a_{1n} b_{21} & a_{1n} b_{22} & \cdots & a_{1n} b_{2q} \\
\vdots & \vdots & \ddots & \vdots & & & \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\
a_{11} b_{p1} & a_{11} b_{p2} & \cdots & a_{11} b_{pq} &
\cdots & \cdots & a_{1n} b_{p1} & a_{1n} b_{p2} & \cdots & a_{1n} b_{pq} \\
\vdots & \vdots & & \vdots & \ddots & & \vdots & \vdots & & \vdots \\
\vdots & \vdots & & \vdots & & \ddots & \vdots & \vdots & & \vdots \\
a_{m1} b_{11} & a_{m1} b_{12} & \cdots & a_{m1} b_{1q} &
\cdots & \cdots & a_{mn} b_{11} & a_{mn} b_{12} & \cdots & a_{mn} b_{1q} \\
a_{m1} b_{21} & a_{m1} b_{22} & \cdots & a_{m1} b_{2q} &
\cdots & \cdots & a_{mn} b_{21} & a_{mn} b_{22} & \cdots & a_{mn} b_{2q} \\
\vdots & \vdots & \ddots & \vdots & & & \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\
a_{m1} b_{p1} & a_{m1} b_{p2} & \cdots & a_{m1} b_{pq} &
\cdots & \cdots & a_{mn} b_{p1} & a_{mn} b_{p2} & \cdots & a_{mn} b_{pq}
\end{pmatrix}</math>
 
=== Exemples ===
Linha 79 ⟶ 98:
\end{pmatrix}
\end{pmatrix}
</math>
 
<math>
= \begin{pmatrix}
 
Linha 101 ⟶ 118:
 
El producte Kronecker és un cas especial del producte tensorial, i, per tant, és [[operador bilineal|bilineal]] i [[associativitat|associatiu]]:
:<math> A \otimes (B+C) = A \otimes B + A \otimes C</math> \qquad \mbox{(si } ''B'' \mbox{i } ''C \mbox{'' tenen les mateixes dimensions)}, </math>
:<math> (A+B) \otimes C = A \otimes C + B \otimes C</math> \qquad \mbox{(si } ''A \mbox{'' i} ''B \mbox{'' tenen les mateixes dimensions)}, </math>
:<math> (kA) \otimes B = A \otimes (kB) = k(A \otimes B), </math>
:<math> (A \otimes B) \otimes C = A \otimes (B \otimes C), </math>
on ''A'', ''B'' i ''C'' són matrius i on ''k'' és un escalar.
 
El producte Kronecker no és [[operació commutativa|commutatiu]]: Això és, en general, ''A'' <math>\otimes</math> ''B'' i ''B'' <math>\otimes</math> ''A'' són matrius diferents. Tanmateix, ''A'' <math>\otimes</math> ''B'' i ''B'' <math>\otimes</math> ''A'' són permutacions equivalents. Això és, que hi ha unes [[matriu de permutació|matrius de permutació]] ''P'' i ''Q'' tals que :<math> A \otimes B = P \, (B \otimes A) \, Q. </math>