Update 第一章_数学基础.md
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@ -48,31 +48,31 @@
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- 向量的1范数:向量的各个元素的绝对值之和,上述向量$\vec{a}$的1范数结果就是:29。
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\|\vec{x}\|_1=\sum_{i=1}^N|{x_i}|
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\lVert\vec{x}\rVert_1=\sum_{i=1}^N\lvert{x_i}\rvert
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- 向量的2范数:向量的每个元素的平方和再开平方根,上述$\vec{a}$的2范数结果就是:15。
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\|\vec{x}\|_2=\sqrt{\sum_{i=1}^N{|{x_i}|}^2}
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\lVert\vec{x}\rVert_2=\sqrt{\sum_{i=1}^N{\lvert{x_i}\rvert}^2}
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- 向量的负无穷范数:向量的所有元素的绝对值中最小的:上述向量$\vec{a}$的负无穷范数结果就是:5。
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\|\vec{x}\|_{-\infty}=\min{|{x_i}|}
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\lVert\vec{x}\rVert_{-\infty}=\min{|{x_i}|}
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- 向量的正无穷范数:向量的所有元素的绝对值中最大的:上述向量$\vec{a}$的负无穷范数结果就是:10。
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\|\vec{x}\|_{+\infty}=\max{|{x_i}|}
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\lVert\vec{x}\lVert_{+\infty}=\max{|{x_i}|}
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- 向量的p范数:
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L_p=\|\vec{x}\|_p=\sqrt[p]{\sum_{i=1}^{N}|{x_i}|^p}
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L_p=\lVert\vec{x}\lVert_p=\sqrt[p]{\sum_{i=1}^{N}|{x_i}|^p}
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**矩阵的范数**
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@ -82,7 +82,7 @@ $$
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矩阵的范数定义为
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\|A\|_p :=\sup_{x\neq 0}\frac{\|Ax\|_p}{\|x\|_p}
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\lVertA\lVert_p :=\sup_{x\neq 0}\frac{\lVertAx\lVert_p}{\lVertx\lVert_p}
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当向量取不同范数时, 相应得到了不同的矩阵范数。
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@ -90,20 +90,20 @@ $$
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- **矩阵的1范数(列范数)**:矩阵的每一列上的元素绝对值先求和,再从中取个最大的,(列和最大),上述矩阵$A$的1范数先得到$[5,8,9]$,再取最大的最终结果就是:9。
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\|A\|_1=\max_{1\le j\le}\sum_{i=1}^m|{a_{ij}}|
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\lVertA\lVert_1=\max_{1\le j\le}\sum_{i=1}^m|{a_{ij}}|
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- **矩阵的2范数**:矩阵$A^TA$的最大特征值开平方根,上述矩阵$A$的2范数得到的最终结果是:10.0623。
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\|A\|_2=\sqrt{\lambda_{max}(A^T A)}
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\lVertA\lVert_2=\sqrt{\lambda_{max}(A^T A)}
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其中, $\lambda_{max}(A^T A)$ 为 $A^T A$ 的特征值绝对值的最大值。
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- **矩阵的无穷范数(行范数)**:矩阵的每一行上的元素绝对值先求和,再从中取个最大的,(行和最大),上述矩阵$A$的1范数先得到$[6;16]$,再取最大的最终结果就是:16。
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\|A\|_{\infty}=\max_{1\le i \le n}\sum_{j=1}^n |{a_{ij}}|
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\lVertA\lVert_{\infty}=\max_{1\le i \le n}\sum_{j=1}^n |{a_{ij}}|
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- **矩阵的核范数**:矩阵的奇异值(将矩阵svd分解)之和,这个范数可以用来低秩表示(因为最小化核范数,相当于最小化矩阵的秩——低秩),上述矩阵A最终结果就是:10.9287。
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@ -113,14 +113,14 @@ $$
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- **矩阵的F范数**:矩阵的各个元素平方之和再开平方根,它通常也叫做矩阵的L2范数,它的有点在它是一个凸函数,可以求导求解,易于计算,上述矩阵A最终结果就是:10.0995。
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\|A\|_F=\sqrt{(\sum_{i=1}^m\sum_{j=1}^n{| a_{ij}|}^2)}
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\lVertA\lVert_F=\sqrt{(\sum_{i=1}^m\sum_{j=1}^n{| a_{ij}|}^2)}
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- **矩阵的L21范数**:矩阵先以每一列为单位,求每一列的F范数(也可认为是向量的2范数),然后再将得到的结果求L1范数(也可认为是向量的1范数),很容易看出它是介于L1和L2之间的一种范数,上述矩阵$A$最终结果就是:17.1559。
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- **矩阵的 p范数**
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\|A\|_p=\sqrt[p]{(\sum_{i=1}^m\sum_{j=1}^n{| a_{ij}|}^p)}
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\lVertA\lVert_p=\sqrt[p]{(\sum_{i=1}^m\sum_{j=1}^n{| a_{ij}|}^p)}
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## 1.5 如何判断一个矩阵为正定?
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