向量的范数是向量的模(长度)这一概念的推广。向量的范数是一个标量,定义为
为正整数。常用的是
范数,
的取值分别为1和2.
范数是所有分量的绝对值之和
对于向量
其范数为
范数也称为向量的模,即向量的长度,定义为
此即欧几里得范数。范数可以简写为
。长度为1的向量称为单位向量。上面这个向量的
范数为
范数和
范数被用于构造机器学习中正则化项。
根据范数的定义,向量数乘运算之后的范数为
显然有
对于非向量,通过数乘向量模的倒数,可以将向量单位化(或称为标准化),使得其长度为1
对于上面的向量,单位化之后为
当时,称为
范数,其值为
即向量分量绝对值的最大值。上面这个向量范数为
范数是
范数的极限
如果不做特殊说明,本书后续章节的向量范数均默认范数。
向量内积和范数满足著名的柯西-施瓦茨不等式
向量内积、向量模与向量夹角之间的关系可以表述为
变形后得到向量夹角计算公式
