向量的范式(Norm)是衡量向量大小或长度的一种方式。在数学中,向量的范式通常表示为 $ \| \mathbf{v} \| $,其中 $ \mathbf{v} $ 是一个向量。
常见的向量范式
1、 L1范式(曼哈顿范式):
$$ \| \mathbf{v} \|_1 = \sum_{i=1}^n |v_i| $$
其中 $ v_i $ 是向量的第 $ i $ 个分量。L1范式是所有分量绝对值的和。
2、 L2范式(欧几里得范式):
$$ \| \mathbf{v} \|_2 = \sqrt{\sum_{i=1}^n v_i^2} $$
L2范式是向量在欧几里得空间中的长度,是最常用的范式。
3、 L∞范式(最大范式):
$$ \| \mathbf{v} \|_\infty = \max(|v_1|, |v_2|, \cdots, |v_n|) $$
L∞范式是向量分量中绝对值最大的那个。
向量的范式有什么用?
1、 衡量向量的大小:范式可以用来衡量向量的大小或长度。例如,在机器学习中,L2范式常用于衡量权重向量的大小,从而控制模型的复杂度。
2、 距离度量:在向量空间中,两个向量之间的距离可以通过它们的差的范式来计算。例如,欧几里得距离就是两个向量的L2范式。
3、 正则化:在机器学习和优化问题中,范式常用于正则化项,以防止模型过拟合。例如,L1正则化和L2正则化分别使用L1范式和L2范式。
4、 几何解释:在几何中,范式可以用来表示向量的长度,从而帮助理解向量的方向和大小。
5、 优化问题:在优化问题中,范式常用于约束条件或目标函数中,以限制解的空间或优化特定的目标。
总之,向量的范式是数学和工程中一个非常重要的概念,广泛应用于各种领域。