向量的範數及其乙個簡單的應用

2021-06-21 05:15:46 字數 756 閱讀 3482

所謂向量的範數可以簡單的理解為向量的長度,或者說向量到零點的距離。

向量的範數定義:向量的範數是乙個函式||x||,滿足非負性||x|| >= 0,齊次性||cx|| = |c|  ||x|| , 三角不等式||x+y|| <= ||x|| + ||y||。

常用的向量的範數:

l1範數:  ||x|| 為x向量各個元素絕對值之和

l2範數:  ||x||為x向量各個元素平方和的1/2次方,l2範數又稱euclidean範數或者frobenius範數

lp範數:  ||x||為x向量各個元素絕對值p次方和的1/p次方

l∞範數:  ||x||為x向量各個元素絕對值最大那個元素的絕對值(無法用公式表達,就感覺很彆扭)。

橢球向量範數: ||x||a  = sqrt[t(x)ax], t(x)代表x的轉置。

兩個向量的相似度:有了範數的定義,就好比知道了距離的概念,知道了距離的概念,就可以判斷兩個向量是否相似。比如euclidean距離,也就是所謂的l2範數。

舉例模式分類,近鄰分類法,已知樣本模式為s1, s2, …., sm, 未知模式向量為x

那麼分別計算距離(範數)||x-s1||, ||x-s2||, …, ||x-sm||,找出距離最小的那個si,問題就被解決了。 尤拉距離是一種解法;再有乙個常用的解法是利用 mahalanobis距離,

定義矩陣c 為m個模式向量的協方差矩陣, 設c`是其逆矩陣,則mahalanobis距離定義為||x||c`  = sqrt[t(x)c』x], 這是乙個關於c』的橢球向量範數。

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