Pythonの数値計算ライブラリであるNumPyについて、2014年くらいからちゃんと調査せずに使っていたが、@演算子で行列の積を計算できることを知って色々調べてみた。

そもそも、影響を受けてるはずのMATLABでも*演算子は行列の積だし、C++のEigenでも*演算子は行列の積なのに、何故NumPyだけ*演算子が要素積なんだろう。

なお、NumPyのmatrixについて紹介するが、公式ドキュメントには以下のように書かれており、基本的には使うべきでないかもしれない。

It is no longer recommended to use this class, even for linear algebra. Instead use regular arrays. The class may be removed in the future.

numpy.matrix — NumPy v1.16 Manual

普通の積はnp.dot()

import numpy as np

X = np.array([[0, 1],
             [2, 3]])
print(type(X))
# <class 'numpy.ndarray'>
print(np.dot(X, X))
# [[ 2  3]
#  [ 6 11]]

# メソッドでも可能
print(X.dot(X))
# [[ 2  3]
#  [ 6 11]]

matrixなら`*`演算子で書ける

X_mat = np.matrix([[0, 1], 
                 [2, 3]])
print(type(X_mat))
# <class 'numpy.matrixlib.defmatrix.matrix'>
print(X_mat * X_mat)
# [[ 2  3]
#  [ 6 11]]

# もちろんnp.dot()の可能
print(np.dot(X_mat, X_mat))
# [[ 2  3]
#  [ 6 11]]

Python3.5以上なら`@`演算子で書ける

X = np.array([[0, 1],
             [2, 3]])
print(X @ X)
# [[ 2  3]
#  [ 6 11]]

X_mat = np.matrix([[0, 1], 
                 [2, 3]])
print(X_mat @ X_mat)
# [[ 2  3]
#  [ 6 11]]