norm

Векторные и матричные нормы

Описание

пример

n = norm(v) возвращает евклидову норму вектора v. Эта норма также называется 2-нормой, векторной величиной или евклидовой длиной.

пример

n = norm(X) возвращает 2-норма или максимальное сингулярное значение матрицы X, что приблизительно max(svd(X)).

пример

n = norm(X,p) возвращает p -norm матрицы X, где p является 1, 2, или Inf:

пример

n = norm(X,'fro') возвращает норму Фробениуса матрицы X.

Примеры

свернуть все

Создайте вектор и вычислите величину.

v = [1 -2 3];
n = norm(v)
n = 3.7417

Вычислим 1-норму вектора, которая является суммой величин элемента.

X = [-2 3 -1];
n = norm(X,1)
n = 6

Вычислите расстояние между двумя точками как норму различия между векторными элементами.

Создайте два вектора, представляющих координаты (x, y) для двух точек на евклидовой плоскости.

a = [0 3];
b = [-2 1];

Использование norm для вычисления расстояния между точками.

d = norm(b-a)
d = 2.8284

Геометрически расстояние между точками равно величине вектора, которая простирается от одной точки к другой.

a=0iˆ+3jˆb=-2iˆ+1jˆd(a,b)=||b-a||=(-2-0)2+(1-3)2=8

Вычислим 2-норму матрицы, которая является самым большим сингулярным значением.

X = [2 0 1;-1 1 0;-3 3 0];
n = norm(X)
n = 4.7234

Использование 'fro' чтобы вычислить норму Фробениуса разреженной матрицы, которая вычисляет 2-норму вектора-столбца, S(:).

S = sparse(1:25,1:25,1);
n = norm(S,'fro')
n = 5

Входные параметры

свернуть все

Входной вектор.

Типы данных: single | double
Поддержка комплексного числа: Да

Входная матрица.

Типы данных: single | double
Поддержка комплексного числа: Да

Нормальный тип, заданный как 2 (по умолчанию), другой положительный целочисленный скаляр, Inf, или -Inf. Допустимые значения p и что они возвращают, зависит от того, будет ли первый вход norm является матрицей или вектором, как показано в таблице.

Примечание

Эта таблица не отражает фактические алгоритмы, используемые в вычислениях.

pМатрицаВектор
1max(sum(abs(X)))sum(abs(X))
2 max(svd(X))sum(abs(X).^2)^(1/2)
Положительное, действительное числовое psum(abs(X).^p)^(1/p)
Infmax(sum(abs(X')))max(abs(X))
-Infmin(abs(X))

Выходные аргументы

свернуть все

Матрица или векторная норма, возвращенная как скаляр. Норма задает меру величины элементов. По соглашению, norm возвраты NaN если вход содержит NaN значения.

Подробнее о

свернуть все

Евклидова норма

Евклидова норма (также названная векторной величиной, евклидовой длиной или 2-нормой) вектора v с N элементы заданы как

v=k=1N|vk|2.

Общая векторная норма

Общее определение p-нормы вектора v который имеет N элементы есть

vp=[k=1N|vk|p]1/p,

где p - любое положительное действительное значение, Inf, или -Inf. Некоторые интересные значения p являются:

  • Если p = 1, тогда получившаяся 1-норма является суммой абсолютных значений векторных элементов.

  • Если p = 2, тогда получившаяся 2-норма задает векторную величину или евклидову длину вектора.

  • Если p = Inf, затем v=maxi(|v(i)|).

  • Если p = -Inf, затем v=mini(|v(i)|).

Максимальная абсолютная сумма по столбцам

Максимальная абсолютная сумма столбца m-by- n матрица Xm,n >= 2) определяется как

X1=max1jn(i=1m|aij|).

Максимальная абсолютная сумма строк

Максимальная абсолютная сумма строк m-by- n матрица Xm,n >= 2) определяется как

X=max1im(j=1n|aij|).

Норма Фробениуса

Норма Фробениуса m-by- n матрица Xm,n >= 2) определяется как

XF=i=1mj=1n|aij|2=след(XX).

Совет

  • Использовать vecnorm обработать матрицу или массив как набор векторов и вычислить норму вдоль заданного измерения. Для примера, vecnorm может вычислить норму для каждого столбца в матрице.

Расширенные возможности

.

См. также

| | | | | |

Представлено до R2006a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте