转置(Transpose)

把矩阵的行和列对调——原来第 $i$ 行第 $j$ 列的元素,变成第 $j$ 行第 $i$ 列。$m \times n$ 矩阵转置后变成 $n \times m$。记号是右上角加一个 T:$A^T$。

核心公式

📖 符号说明

符号含义说明
原矩阵转置前的矩阵
转置矩阵行列对调后的矩阵
行列序号原来的第 i 行第 j 列变成第 j 行第 i 列

前置知识

直觉理解

同一张成绩表,换个角度看:原来行是学生、列是科目,转置后行变成科目、列变成学生。数据没变,只是"谁在行、谁在列"换了。

A=(857278859268)转置AT=(857892728568)A = \begin{pmatrix} 85 & 72 \\ 78 & 85 \\ 92 & 68 \end{pmatrix} \quad \xrightarrow{\text{转置}} \quad A^T = \begin{pmatrix} 85 & 78 & 92 \\ 72 & 85 & 68 \end{pmatrix}A=857892728568转置AT=(857278859268)

3×23 \times 23×2 变成了 2×32 \times 32×3——行数和列数互换。

为什么需要转置

有些运算要求"行对列"才能配对(比如矩阵乘法要求左边的列数等于右边的行数)。如果数据的朝向不对,转置一下就能对齐——就像把成绩表从"按学生查"切换成"按科目查"。

这在机器学习中用来做什么

矩阵乘法中经常需要调整数据的朝向。比如计算"所有数据两两之间的相似度"时,就需要把同一个矩阵转置后跟自己相乘。