ノルム

ノルム

執筆済 数学線形代数

ベクトルの「長さ」を測る関数。 x と書く。

満たすべき条件#

  1. x0x=0x=0
  2. cx=|c|x
  3. x+yx+y(三角不等式)

これを満たせば何でもノルム。長さの測り方は 1 つではない。

代表的なノルム#

xp=(i|xi|p)1/p
ノルム 性質
L1 xi 疎な解を導く(Lasso)
L2 xi2 内積から誘導される。回転不変
L maxxi 最大成分だけを見る

選び方で結果が変わる#

正則化に L1 を使うと係数が 0 になる(変数選択が起きる)。 L2 では 0 に近づくが 0 にはならない。 これは L1 球が座標軸上に尖った頂点を持つためで、 最適解がそこに当たりやすい。

深層学習の正則化L1L2 を 使い分ける理由がここにある。

行列のノルム#

行列にもノルムがある。作用素ノルム(スペクトルノルム)は

A2=maxx0Axx=σmax(A)

最大特異値に一致する。 条件数 κ=σmax/σmin の定義に使われる。

参考文献#

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