Wiki里范数的定义:具有长度概念的函数。在线性代数中,是一个函数,其为向量空间内所有向量赋予非零的正长度。
最简单的就是实数空间中的绝对值,还有欧式空间中的向量摩长。
向量的范数
我们考虑如下的方式定义向量长度:
我们把p分别取0,1,2,无穷,得到如下各个范数形式。我们取X=[1,-2,3,0,0,1],分别考虑如下范数。
零范数:
一个向量的零范数指的是其非零元素的个数,上面的X取零范数,得到:
一范数:
一个向量的1范数指的是其元素绝对值的和,X取1范数得到:
二范数(欧式范数):
向量的2范数,就是其摩长,也就是元素平方和再开方,
最大范数:
取p为正无穷大,得到最大范数:
也就是其最大的元素绝对值。
矩阵的范数
我们如何定义一个矩阵的“长度”概念?类似的,我们可以借鉴向量的方法,定义:
这样,我们得到如下矩阵的范数。
零范数:
一范数:
二范数:
矩阵的2范数也称为弗罗贝尼乌斯范数(Frobeniusnorm)或希尔伯特-施密特范数(F范数)
最大范数:
上面把矩阵看为多个向量,称为矩阵的元范数;还有矩阵的诱导范数,这里不讨论。