行列の乗法
数学において、行列の対から別の行列を作り出す二項演算としての行列の乗法(ぎょうれつのじょうほう)は、実数や複素数などの数が初等的な四則演算でいうところの乗法を持つことと対照的に、そのような「数の配列」の間の乗法として必ずしも一意的な演算を指しうるものではない。そのような意味では、一般に「行列の乗法」は幾つかの異なる二項演算を総称するものと考えることができる。行列の乗法の持つ重要な特徴には、与えられた行列の行および列の数(行列の型やサイズあるいは次元と呼ばれるもの)が関係して、得られる行列の成分がどのように特定されるかが述べられるということが挙げられる。
例えば、ベクトルの場合と同様に、任意の行列に対してスカラーを掛けるという操作が、その行列の全ての成分に同じ数を掛けるという方法で与えられる。また、加法や減法(英語版)の場合と同様に、同じサイズの行列に対して成分ごとの乗法を入れることによって定まる行列の積はアダマール積と呼ばれる。それ以外にも、二つの行列のクロネッカー積は区分行列として得られる。
二つの行列に対して定義されるその他の乗法を以下にいくつか挙げる。実は通常の乗法よりも定義としては単純なものもいくつかある。
フロベニウス(内)積(英: Frobenius inner product)は行列を単にベクトルと見做してとった成分ごとの内積で、A : B などと書かれることもある。これはアダマール積の成分の和でもあり、具体的に書けば
A : B = ∑ i , j a i j b i j = vec  ( t A ) vec  ( B ) = tr  ( t A B ) = tr  ( A t B ) {\displaystyle A:B=\sum _{i,j}a_{ij}b_{ij}=\operatorname {vec} ({}^{t}\!A)\operatorname {vec} (B)=\operatorname {tr} ({}^{t}\!AB)=\operatorname {tr} (A\,{}^{t}\!B)}
となる。ただし "tr" は行列の蹟であり、"vec" は行列の一列化である。この内積からフロベニウスノルムが誘導される。