这一节我们来讲一个新的东西,叫做 超 平面( hyper-plane)。
其实这个东西本身并不难理解。 只是我们在三维直角坐标系里面习惯了 直线 平面什么的,可能有些疑惑而已。
老规矩,我们先甩出定义:
超平面 hyperplane
看起来,超平面是这样的一些‘ 点 ’, 满足关系Sx = b, 通常S 与 b呢又是常数。 这个东西看起来是不是和直线的定义有点像啊。 是的,本质上就是一个线性关系。
其实以前高中定义的平面也是一个线性关系。
我们说 ax + by +cz = d 是一个平面。 我们把三个变量 x,y,z 写成一个向量 X, 三个常数a,b,c 写成一个向量S, 是不是也一样得到了 SX=d 了呢。
所以超平面就是表示一个特殊的线性关系。几何上,我们可以把这个式子理解为一个“平面”。
有了超平面,我们就可以定义 半空间 了。
其实 超平面的两边都是半空间,具体的
这里有一个小的结论,就是凸集都可以通过超平面切割出来,而非凸集合就不能。
我们换一个示意图就是:
我们看,右边这个非凸的集合,总是存在这么一个阴影部分。
接着我们说一下超平面的分离定理。
意思很简单,就是如果两个凸集不相交,那么我们就能找到一个超平面,把这两个凸集分开。
是不是很形象啊。中间这个平面就是分离超平面 seperate hyperplane。
除了分离超平面,我们还有支撑超平面 support hyperplane
definition : 对于集合C中的一点
,其支撑超平面的定义为
,同时满足
。
如果集合为凸集,则每一个点都有一个支撑超平面。
这个定义看起来感觉有点云里雾里的, 其实支撑超平面的几何意思也很清楚,就是“切线”的意思
也不难理解吧。今天就这么多吧,贪多嚼不烂,任何事情都有个过程。下一篇博客,我们接着讲 锥的定义。 祝大家事事顺心,方便的话,请留下您的赞,万分感谢。