• 最优化 向量、矩阵范数


    一、

    范数(norm),是具有“长度”概念的函数。

    满足一定的条件,

    即①非负性;②齐次性;③三角不等式。

    它常常被用来度量某个向量空间(或矩阵)中的每个向量的长度或大小。

    二、范数满足的三个特性

    1.非负性: ||x||≥0,且||x||=0当且仅当x=0时成立 。
    2.齐次性: ||k⋅x||=|k|⋅||x||
    3.三角不等式: ||x+y||≤||x||+||y||


    三、向量的范数

    1-范数,计算方式为向量所有元素的绝对值之和。

    ||x||1=∑in|xi|

    2-范数,计算方式跟欧式距离的方式一致。
    ||x||2=(∑i=1n|xi|2)12

    ∞-范数,所有向量元素中的最大值。
    ||x||∞=maxi|xi|

    −∞-范数,所有向量元素中的最小值。
    ||x||−∞=mini|xi|

    p-范数,所有向量元素绝对值的p次方和的1/p次幂。
    ||x||p=(∑i=1n|xi|p)1p

    四、等价范数定理

    五、矩阵的范数

    首先假设矩阵的大小为m∗n,即m行n列。

    1-范数,又名列和范数。

    顾名思义,即矩阵列向量中绝对值之和的最大值。

    ||A||1=maxj∑i=1m|aij|

    2-范数,又名谱范数

    计算方法为ATA矩阵的最大特征值的开平方。
    ||A||2=λ1−−√

    其中λ1为ATA的最大特征值。


    ∞-范数,又名行和范数。

    顾名思义,即矩阵行向量中绝对值之和的最大值。

    ||A||∞=maxj∑i=1n|aij|


    F-范数,Frobenius范数,

    计算方式为矩阵元素的绝对值的平方和再开方。

    ||A||F=⎛⎝∑i=1m∑j=1n|aij|2⎞⎠12

    朝闻道
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/wander-clouds/p/8509789.html
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