MATLAB 中NORM運用


格式:n=norm(A,p)
功能:norm函數可計算幾種不同類型的矩陣范數,根據p的不同可得到不同的范數

以下是Matlab中help norm 的解釋

NORM   Matrix or vector norm.
    For matrices...
      NORM(X) is the largest singular value of X, max(svd(X)).
      NORM(X,2) is the same as NORM(X).
      NORM(X,1) is the 1-norm of X, the largest column sum,
                      = max(sum(abs(X))).
      NORM(X,inf) is the infinity norm of X, the largest row sum,
                      = max(sum(abs(X'))).
      NORM(X,'fro') is the Frobenius norm, sqrt(sum(diag(X'*X))).
      NORM(X,P) is available for matrix X only if P is 1, 2, inf or 'fro'.
    For vectors...
      NORM(V,P) = sum(abs(V).^P)^(1/P).
      NORM(V) = norm(V,2).
      NORM(V,inf) = max(abs(V)).
      NORM(V,-inf) = min(abs(V)).

1、如果A為矩陣

n=norm(A) 《Simulink與信號處理》

返回A的最大奇異值,即max(svd(A))

n=norm(A,p) 

根據p的不同,返回不同的值

 

 

 p  返回值
 1  返回A中最大一列和,即max(sum(abs(A)))
 2  返回A的最大奇異值,和n=norm(A)用法一樣
inf  返回A中最大一行和,即max(sum(abs(A’)))
 ‘fro’  A和A‘的積的對角線和的平方根,即sqrt(sum(diag(A'*A)))

2、如果A為向量

 

norm(A,p)

 

返回向量A的p范數。即返回 sum(abs(A).^p)^(1/p),對任意 1<p<+∞.

norm(A)

 

返回向量A的2范數,即等價於norm(A,2)。

norm(A,inf) 

返回max(abs(A))

norm(A,-inf)

返回min(abs(A))

矩陣 (向量) 的范數運算
為了反映了矩陣 (向量) 某些特性,線性代數中引入了范數的概念,它分為2-范數,1-范數,無窮范數和Frobenius范數等.在MATLAB中,用函數norm( )或normest( ) 計算矩陣 (向量) 的范數.其使用格式如下.
norm(X) —— 計算矩陣 (向量) X的2-范數;
norm(X,2) —— 同上;
norm(X,1) —— 計算矩陣 (向量) X的1-范數;
norm(X,inf) —— 計算矩陣 (向量) X的無窮范數;
norm(X,'fro') —— 計算矩陣 (向量) X的Frobenius范數;
normest(X) —— 只計算矩陣 (向量) X的2-范數;並且是2-范數的估計值,適用於計算norm(X)比較費時的情況.

范數(norm),是具有“長度”概念的函數。在線性代數泛函分析及相關的數學領域,是一個函數,其為向量空間內的所有向量賦予非零的正長度大小。半范數反而可以為非零的向量賦予零長度。

舉一個簡單的例子,一個二維度的歐氏幾何空間\R^2就有歐氏范數。在這個向量空間的元素(譬如:(3,7))常常在笛卡兒坐標系統被畫成一個從原點出發的箭號。每一個向量的歐氏范數就是箭號的長度。

擁有范數的向量空間就是賦范向量空間。同樣,擁有半范數的向量空間就是賦半范向量空間。


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