凸优化5:范数球和范数锥

范数知识的补充

满足以下条件的函数称为范数

  1. 是非负的:
  2. 是正定的:仅对成立
  3. 是齐次的:对所有的
  4. 满足三角不等式:对所有的

用符号,意味着范数是上的绝对值的推广。范数是对向量长度的一种度量,可以用两向量的差异的长度度量它们之间的距离,即

范数小于或等于1的所有向量的集合称为范数单位球,单位球具有如下的性质

  1. 关于原点对称,即当且仅当
  2. 是凸集
  3. 是有界闭集,内部非空

最常见的范数是上的Euclid范数/𝓁范数:

𝓁范数:

Chebyshev范数/𝓁范数:

对于,定义𝓁范数:

范数球和范数锥

由上述的范数的一般性质可以知道,以为半径,为球心的范数球是凸的。

范数锥是指集合,是一个凸锥

例如二阶锥是由Euclid范数定义的范数锥,