迹运算返回的是矩阵对角元素的和,
T
r
(
A
)
=
∑
i
A
i
,
i
T
r
(
A
)
=
∑
i
A
i
,
i
迹运算因为很多原因而使用。若不使用求和符号,很多矩阵运算难以描述,而通过矩阵乘法和迹运算符号可以清楚的表示。例如,迹运算提供了另一种描述矩阵F范数的方式,
∥
A
∥
F
=
T
r
(
A
A
T
)
−
−
−
−
−
−
−
−
√
‖
A
‖
F
=
T
r
(
A
A
T
)
用迹运算表示表达式,我们可以使用很多有用的等式巧妙的处理表达式。例如,迹运算在转置运算下是保持不变的,
T
r
(
A
)
=
T
r
(
A
T
)
T
r
(
A
)
=
T
r
(
A
T
)
多个矩阵相乘得到的方阵的迹,和将这些矩阵最后面一个挪到最前面之后相乘的迹是相同的。当然,我们需要考虑矩阵乘积在挪动之后依然定义良好,
T
r
(
A
B
C
)
=
T
r
(
C
A
B
)
=
T
r
(
B
C
A
)
T
r
(
A
B
C
)
=
T
r
(
C
A
B
)
=
T
r
(
B
C
A
)
另一个有用的事实是标量在迹运算后仍然是它自己:
a
=
T
r
(
a
)
a
=
T
r
(
a
)
。