度量空间,赋范空间
無論是度量(distance)還是范數(norm),都是企圖將任意的一個集合,通過定義關系,進而降維到我們熟知的實數空間進行研究。
度量空間
給定一個集合,原本是無序且元素之間是沒有關系的,而度量(距離)給其定義了2元關系。
如果對于集合的元素,定義任何兩個元素之間有距離,那么這個集合就是度量空間。這個距離的具體定義是:距離是一個實函數,其自變量就是集合中的任意兩個元素,那么這個實函數定義的時候并不給出具體公式,而是給出實函數滿足的性質,就是
- 非負性(兩個元素相等的時候,距離為0),
- 對稱性,
- 三角不等式
也就這3個性質。
賦范空間
范數是一定定是定義在線性空間上的,因為范數的三角形不等式需要有元素和,而和封閉是線性空間的一個重要性質。
首先賦范線性空間第一是線性空間,一提到線性空間,馬上明白這是一個定義了加法和數乘的集合,而賦范線性空間是定義了范數的線性空間,那么范數怎樣定義的呢?具體是一個元素對應的實函數,具有非負性,一個元素的范數為0的充要條件是元素為0,齊次性以及三角不等式。
只要線性空間的元素滿足上面的性質的實函數就稱為該元素的范數。我們關注對應的三角不等式是:∣∣x+y∣∣≤∣∣x∣∣+∣∣y∣∣||x+y||\leq ||x||+||y||∣∣x+y∣∣≤∣∣x∣∣+∣∣y∣∣ 。
我們比較距離和范數可以發現,距離指的是兩個元素之間的關系,而范數指的是一個元素本身的性質。另外范數的三角不等式中 ∣∣x+y∣∣≤∣∣x∣∣+∣∣y∣∣||x+y||\leq ||x||+||y||∣∣x+y∣∣≤∣∣x∣∣+∣∣y∣∣ 之所以成立是因為賦范線性空間中定義了兩個元素的相加,因此 x+yx+yx+y 是有意義的,但是在度量空間中, 其沒有意義,因為度量空間沒有定義任意兩個元素之間的運算。
距離、范數和測度都是定義在一個集合上的元素對應的實數,只不過定義測度的時候,其元素一定是集類中的集合,也就是一個集合對應一個實數,而距離和范數沒有這個要求。
線性空間+范數=賦范空間;
https://zhuanlan.zhihu.com/p/42381836
Banach 空間
賦范空間+完備=Banach 空間
https://zhuanlan.zhihu.com/p/87785242
Hibert 空間
完備內積空間, 而內積空間是 在向量空間(當集合的元素都是向量時)中定義 的內積,則為Hibert.
https://blog.csdn.net/jiangxguang/article/details/108979227
總結
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