Sự khác biệt giữa định mức l2 và định mức L2


8

Sự khác biệt giữa định mức l2 và định mức L2 . Tôi không thể tìm thấy một tài liệu tham khảo dứt khoát. Wikipedia sử dụng chúng thay thế cho nhau.


3
Thường 2 có thể được coi như phiên bản rời rạc L2 : 2 là bình thường đối với trình tự, trong khi L2 là chuẩn mực cho các chức năng trên dòng sản.
SB

1
Nhận xét của @ SB là chính xác và sẽ được chuyển thành câu trả lời.
Brian Borchers

Mặc dù đôi khi bạn nên cân nhắc rằng đôi khi họ có thể nghĩ giống như họ. Bạn có thể tìm thấy một ánh xạ cho các chức năng theo trình tự. Ví dụ, một chuỗi Fourier của một hàm (và chuỗi các hệ số của nó).
nicoguaro

Câu trả lời:


16

Cả hai định mức đều giống nhau ở chỗ chúng được tạo ra bởi sản phẩm vô hướng của không gian Hilbert tương ứng, nhưng chúng khác nhau vì các không gian khác nhau được cung cấp cho các sản phẩm bên trong khác nhau:

  • RNv=(v1,,vN)TRN

    v22=(v,v)2=i=1Nvi2.
  • Với (không gian của các chuỗi thực có định mức sau là hữu hạn), định mức của được xác định bởi v = { v i } i N22v={vi}iN2

    v22=(v,v)2=i=1vi2.
  • Đối với (không gian của các hàm có thể đo lường Lebesgue trên miền bị giới hạn trong đó định mức sau là hữu hạn), chỉ tiêu của được định nghĩa bởi L2(Ω)ΩRduL2(Ω)

    uL22=(u,u)L2=Ωu(x)2dx.

Tất cả điều này là tiêu chuẩn, có thể được tìm thấy trong bất kỳ sách giáo khoa giới thiệu về phân tích chức năng, và có lẽ bạn đã biết. Vì câu hỏi được gắn thẻ , bạn có thể quan tâm đến sự khác biệt thực tế trong việc sử dụng cái này hay cái kia, ví dụ cho sự phân biệt phần tử hữu hạn. Giả sử bạn có không gian con chiều hữu hạn là khoảng của một số hữu hạn các hàm cơ bản . Sau đó, bất kỳ có thể được viết là Vì , tất nhiên bạn có thể đo bằngVhL2(Ω){φ1,,φN}uhVh

(1)uh=i=1Nuiφi.
VhL2(Ω)uhL2định mức. Ngoài ra, bạn có thể xác định bằng vectơ (đôi khi được gọi là đẳng cấu tọa độ ) và đo theo chỉ tiêu Euclide của .uhu:=(u1,,uN)TRNuhu

Làm thế nào để hai cách đo so sánh? Cắm vào định nghĩa mang lại trong đó là khối lượng ma trận với các mục . Để so sánh, chúng ta có uh(1)

uhL22=(uh,uh)L2=i=1Nj=1NuiujΩφi(x)φj(x)dx=uTMhu,
MhRN×NMij=Ωφi(x)φj(x)dx
uh22:=u22=uTu.

Do đó, cả hai định mức đều tương đương nhau, tức là tồn tại các hằng số sao cho Vì vậy, về nguyên tắc, bạn có thể sử dụng cả hai định mức có thể hoán đổi cho nhau - nếu sai số về 0 trong một định mức, thì nó cũng chuyển sang 0 trong định mức khác và với cùng tỷ lệ. Tuy nhiên, lưu ý rằng trong khi hằng và độc lập với , họ phụ thuộc vào , và đặc biệt là về . Điều này rất quan trọng nếu bạn muốn so sánh các lỗi phân cho các không gian khác nhau với (giả sử)c1,c2>0

c1uh2uhL2c2u2for all uhVh.
c1c2uhVhNVhN1<N2, trong trường hợp đó, bạn nên sử dụng một định mức không phụ thuộc vào hoặc , tức là định mức . (Bạn có thể thấy điều này bằng cách lấy làm hàm hằng và so sánh cho khác với - các thang đo trước đây là , trong khi cái sau có cùng giá trị cho mọi , vì ma trận khối lượng bù cho tỷ lệ.)N1N2L2uhuh=1uh2NuhL2NN

Ngoài ra còn có phương án thứ ba - trung gian - thay thế, trong đó ma trận khối được xấp xỉ bằng ma trận đường chéo (ví dụ: bằng cách lấy các phần tử đường chéo của tổng của hàng tương ứng ) và định mức được lấy là ; điều này thường được gọi là khối lượng lớn . Chỉ tiêu này cũng tương đương với cả và mức - và trong trường hợp này, hằng và khi so sánh và khối lượng lumping mức làm không phụ thuộc vào .DhDhMhuhD2:=uTDhu=i=1N(Dh)iiui22L2c1c2L2N


4

Định mức 2 cho chuỗi được ký hiệu là . Đối với các hàm trên dòng thực là ký hiệu chuẩn của định mức 2.2L2


Có một tài liệu tham khảo dứt khoát tôi có thể nhìn vào?
Thép Damascus

Tôi không biết bất kỳ tài liệu tham khảo cụ thể nào, nhưng tôi cho rằng bạn có thể tìm hiểu thêm về các định nghĩa này trong sách giáo khoa phân tích thực.
SB

1
Tôi muốn đề nghị - Erwin Kreyszig. Phân tích chức năng giới thiệu với các ứng dụng, Wiley.
nicoguaro

@nicoguaro Cảm ơn. Đó là những gì tôi đang tìm kiếm.
Thép Damascus
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.