1.向量范数和矩阵范数
1.1 向量范数
向量范数描述向量在空间中的大小
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1.1.1 曼哈顿距离(Manhattan Distance)或 L 1 L_1 L1范数( p = 1 p=1 p=1 )
1-范数单位圆(红线上所有点的曼哈顿距离都为1)
1.1.2 欧式距离(Euclidean Distance)或 L 2 L_2 L2范数( p = 2 p=2 p=2 )
2-范数单位圆(红线上所有点的欧式距离都为1)
1.1.3 L p L_{p} Lp 范数、 L ∞ L_{\infty} L∞范数
L p = ( ∑ i = 1 k ∣ x i ∣ p ) 1 p L_{p}=\bigg(\sum_{i=1}^k|x_i|^p\bigg)^{\frac{1}{p}} Lp=(i=1∑k∣xi∣p)p1
下图中从 p = 4 p=4 p=4 到 p = ∞ p=\infty p=∞
截图来源:What is Norm in Machine Learning?
1.2 矩阵范数
矩阵范数描述矩阵引起变化的大小
笔记来源:Matrix Norms
1.2.1 矩阵1-范数( p = 1 p=1 p=1 )
1.2.2 矩阵2-范数( p = 2 p=2 p=2)
奇异值分解(SVD)
A = U Σ V T A=U\Sigma V^T A=UΣVT
A v 1 = σ 1 u 1 A v 2 = σ 2 u 2 A\boldsymbol{v}_1=\sigma_1\boldsymbol{u}_1\\ A\boldsymbol{v}_2=\sigma_2\boldsymbol{u}_2 Av1=σ1u1Av2=σ2u2
The largest singular value σ 1 \sigma_1 σ1 is the “norm” of the matrix A
范数的应用之一:
均方差(Mean Square Error)
1.2.3 矩阵 ∞ \infty ∞-范数( p = ∞ p=\infty p=∞)
1.2.1 Frobenius范数
矩阵的每个元素的平方和的开方