[译]L0 Norm, L1 Norm, L2 Norm & L-Infinity Norm

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本文翻译自Sara Iris Garcia

首先,什么叫“Norm(范式)”?在线性代数中,“Norm”指的是一个空间中所有向量的总长度。

有许多不同的方法来测量向量的大小,下列为最常见的方法:

(译者注:Norm(范式)实质就是寻找一个数字来表示一个向量的大小)

L0 Norm:

L0 Norm实际上并不是一个Norm。(想了解关于Norm的精确定义可以点击此处

L0 Norm对应于一个向量中非零元素的总的数量。

例如,向量(0,0)和(0,2)的L0 Norm为1,因为它们只有一个非零元素。

L0 Norm的一个很好的实际例子由Nishant Shukla提出,当我们有两个向量(用户名和密码)时。如果向量的L0 Norm等于0,那么就表示登录成功。否则,如果L0准则为1,则意味着用户名或密码中有一个不正确。最后,如果L0准则为2,则意味着用户名和密码都不正确。

L1 Norm

L1 Norm也被称为曼哈顿距离或出租车范式。L1 Norm是一个空间中各向量的大小之和。它是衡量向量之间距离的最自然的方法,即向量的分量的绝对差值之和。在这个准则中,向量的所有分量都被赋予同等的权重。 例如,有一个向量X=[3,4]。

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其L1 Norm的计算方法是:

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正如图中所表示,L1 Norm是你在原点(0,0)到目的地(3,4)之间必须走的距离,其方式类似于出租车在城市街区之间行驶以到达目的地。

L2 Norm

L2 Norm是最流行的范式,也被称为欧几里得规范。它是指从一个点到另一个点的最短距离。

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使用同样的例子,其L2 Norm的计算方法是:

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正如图中所表示,L2 Norm是最直接的路线。

对于L2 Norm我们需要考虑一点,那就是由于向量的每个分量都被平方,这意味着异常值会占有更多的权重,使得结果出现偏差。

L-infinity norm:

L-infinity norm给出了一个向量的每个元素中最大的那个元素幅值。

例如,对于向量 X= [-6, 4, 2],其 L-infinity norm就是6。

在L-infinity norm中,只有最大的元素有才具有影响。因此,例如,如果你的向量代表建造一座建筑物的成本,通过最小化L-infinity norm,我们就可以做到减小建筑物最昂贵的那部分成本。

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