度量空间,赋范空间
無論是度量(distance)還是范數(shù)(norm),都是企圖將任意的一個(gè)集合,通過定義關(guān)系,進(jìn)而降維到我們熟知的實(shí)數(shù)空間進(jìn)行研究。
度量空間
給定一個(gè)集合,原本是無序且元素之間是沒有關(guān)系的,而度量(距離)給其定義了2元關(guān)系。
如果對(duì)于集合的元素,定義任何兩個(gè)元素之間有距離,那么這個(gè)集合就是度量空間。這個(gè)距離的具體定義是:距離是一個(gè)實(shí)函數(shù),其自變量就是集合中的任意兩個(gè)元素,那么這個(gè)實(shí)函數(shù)定義的時(shí)候并不給出具體公式,而是給出實(shí)函數(shù)滿足的性質(zhì),就是
- 非負(fù)性(兩個(gè)元素相等的時(shí)候,距離為0),
- 對(duì)稱性,
- 三角不等式
也就這3個(gè)性質(zhì)。
賦范空間
范數(shù)是一定定是定義在線性空間上的,因?yàn)榉稊?shù)的三角形不等式需要有元素和,而和封閉是線性空間的一個(gè)重要性質(zhì)。
首先賦范線性空間第一是線性空間,一提到線性空間,馬上明白這是一個(gè)定義了加法和數(shù)乘的集合,而賦范線性空間是定義了范數(shù)的線性空間,那么范數(shù)怎樣定義的呢?具體是一個(gè)元素對(duì)應(yīng)的實(shí)函數(shù),具有非負(fù)性,一個(gè)元素的范數(shù)為0的充要條件是元素為0,齊次性以及三角不等式。
只要線性空間的元素滿足上面的性質(zhì)的實(shí)函數(shù)就稱為該元素的范數(shù)。我們關(guān)注對(duì)應(yīng)的三角不等式是:∣∣x+y∣∣≤∣∣x∣∣+∣∣y∣∣||x+y||\leq ||x||+||y||∣∣x+y∣∣≤∣∣x∣∣+∣∣y∣∣ 。
我們比較距離和范數(shù)可以發(fā)現(xiàn),距離指的是兩個(gè)元素之間的關(guān)系,而范數(shù)指的是一個(gè)元素本身的性質(zhì)。另外范數(shù)的三角不等式中 ∣∣x+y∣∣≤∣∣x∣∣+∣∣y∣∣||x+y||\leq ||x||+||y||∣∣x+y∣∣≤∣∣x∣∣+∣∣y∣∣ 之所以成立是因?yàn)橘x范線性空間中定義了兩個(gè)元素的相加,因此 x+yx+yx+y 是有意義的,但是在度量空間中, 其沒有意義,因?yàn)槎攘靠臻g沒有定義任意兩個(gè)元素之間的運(yùn)算。
距離、范數(shù)和測度都是定義在一個(gè)集合上的元素對(duì)應(yīng)的實(shí)數(shù),只不過定義測度的時(shí)候,其元素一定是集類中的集合,也就是一個(gè)集合對(duì)應(yīng)一個(gè)實(shí)數(shù),而距離和范數(shù)沒有這個(gè)要求。
線性空間+范數(shù)=賦范空間;
https://zhuanlan.zhihu.com/p/42381836
Banach 空間
賦范空間+完備=Banach 空間
https://zhuanlan.zhihu.com/p/87785242
Hibert 空間
完備內(nèi)積空間, 而內(nèi)積空間是 在向量空間(當(dāng)集合的元素都是向量時(shí))中定義 的內(nèi)積,則為Hibert.
https://blog.csdn.net/jiangxguang/article/details/108979227
總結(jié)
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