torch.linalg.inv

torch.linalg.inv(A, *, out=None) → Tensor

计算方阵的逆矩阵（如果存在）。如果矩阵不可逆，则抛出 RuntimeError。

设 $\mathbb{K}$ 为 $\mathbb{R}$ 或 $\mathbb{C}$ ，对于矩阵 $A \in \mathbb{K}^{n \times n}$ ，其逆矩阵 $A^{-1} \in \mathbb{K}^{n \times n}$ （如果存在）定义为

$$A^{-1}A = AA^{-1} = \mathrm{I}_n$$

其中 $\mathrm{I}_n$ 是 n 维单位矩阵。

逆矩阵存在当且仅当 是可逆的。在这种情况下，逆矩阵是唯一的。

支持 float、double、cfloat 和 cdouble 数据类型的输入。也支持批处理矩阵，如果 A 是批处理矩阵，则输出具有相同的批处理维度。

注意

当输入位于 CUDA 设备上时，此函数会将该设备与 CPU 同步。有关不进行同步的版本，请参阅 torch.linalg.inv_ex()。

注意

如果可能，考虑使用 torch.linalg.solve() 来进行左乘逆矩阵的操作，因为

linalg.solve(A, B) == linalg.inv(A) @ B  # When B is a matrix

如果可能，始终首选使用 solve()，因为它比显式计算逆矩阵更快且数值更稳定。

另请参阅

torch.linalg.pinv() 计算任意形状矩阵的伪逆（Moore-Penrose 逆）。

torch.linalg.solve() 使用数值稳定的算法计算 A.inv() @ B。

参数

A (Tensor) – 形状为 (*, n, n) 的张量，其中 * 表示零个或多个批处理维度，包含可逆矩阵。

关键字参数

out (Tensor, 可选) – 输出张量。如果为 None 则忽略。默认值：None。

抛出异常

RuntimeError – 如果矩阵 A 或批处理矩阵 A 中的任何矩阵不可逆。

示例

>>> A = torch.randn(4, 4)
>>> Ainv = torch.linalg.inv(A)
>>> torch.dist(A @ Ainv, torch.eye(4))
tensor(1.1921e-07)

>>> A = torch.randn(2, 3, 4, 4)  # Batch of matrices
>>> Ainv = torch.linalg.inv(A)
>>> torch.dist(A @ Ainv, torch.eye(4))
tensor(1.9073e-06)

>>> A = torch.randn(4, 4, dtype=torch.complex128)  # Complex matrix
>>> Ainv = torch.linalg.inv(A)
>>> torch.dist(A @ Ainv, torch.eye(4))
tensor(7.5107e-16, dtype=torch.float64)