Metriikka (matematiikka)

Tähän artikkeliin tai osioon ei ole merkitty lähteitä, joten tiedot kannattaa tarkistaa muista tietolähteistä.
Voit auttaa Wikipediaa lisäämällä artikkeliin tarkistettavissa olevia lähteitä ja merkitsemällä ne ohjeen mukaan.

Tarkennus: määritelmää lukuun ottamatta lähteetön

Metriikka eli etäisyysfunktio kertoo joukon pisteiden välisen etäisyyden ja tekee joukosta metrisen avaruuden.[1]

Joukon A {\displaystyle A} metriikka on funktio d : A × A R {\displaystyle d:A\times A\to \mathbf {R} } , joka kaikilla joukon A {\displaystyle A} alkioilla x , y {\displaystyle x,y} toteuttaa ehdot

  1. d ( x , y ) 0 {\displaystyle d(x,y)\geq 0}
  2. d ( x , y ) = 0 {\displaystyle d(x,y)=0} jos ja vain jos x = y {\displaystyle x=y}
  3. d ( y , x ) = d ( x , y ) {\displaystyle d(y,x)=d(x,y)} (symmetrisyys)
  4. d ( x , z ) d ( x , y ) + d ( y , z ) {\displaystyle d(x,z)\leq d(x,y)+d(y,z)} (kolmioepäyhtälö).

Esimerkkejä tasossa R 2 {\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}

Joukon pisteitä merkitään tässä ( x 1 , y 1 ) {\displaystyle (x_{1},y_{1})} ja ( x 2 , y 2 ) {\displaystyle (x_{2},y_{2})} .

  • Tavallinen euklidinen etäisyys tasossa: ( x 1 x 2 ) 2 + ( y 1 y 2 ) 2 {\displaystyle {\sqrt {(x_{1}-x_{2})^{2}+(y_{1}-y_{2})^{2}}}} .
  • "Manhattan-etäisyys" | x 1 x 2 | + | y 1 y 2 | {\displaystyle \vert x_{1}-x_{2}\vert +\vert y_{1}-y_{2}\vert } . Nimi tulee ajoreitistä kaupungissa, jossa on neliön muotoisia kortteleita.
  • Tšebyšovin etäisyys m a x ( | x 1 x 2 | , | y 1 y 2 | ) {\displaystyle max(\vert x_{1}-x_{2}\vert ,\vert y_{1}-y_{2}\vert )} .
  • Yleisemmin kun p {\displaystyle p} on reaaliluku ja vähintään 1, on | x 1 x 2 | p + | y 1 y 2 | p p {\displaystyle {\sqrt[{p}]{\vert x_{1}-x_{2}\vert ^{p}+\vert y_{1}-y_{2}\vert ^{p}}}} metriikka; euklidinen etäisyys on tämän erikoistapaus p = 2 {\displaystyle p=2} , Manhattan-etäisyys erikoistapaus p = 1 {\displaystyle p=1} ja Tšebyšovin etäisyys eräänlainen raja-arvo äärettömyydessä.

Muita esimerkkejä

  • Kaikki edellisen kohdan esimerkit yleistyvät kolmiulotteiseen tilaan R 3 {\displaystyle \mathbb {R} ^{3}} ja edelleen mihin tahansa avaruuteen R n {\displaystyle \mathbb {R} ^{n}} .
  • Merkkijonoille on määritelty Levenšteinin etäisyys.

Esimerkkejä arkielämässä

  • "Nopeimman reitin vaatima aika kävellen" on usein lähestulkoon etäisyysfunktio.
    • Autolla kaupungissa sama ei aina päde, koska yksisuuntaiset kadut rikkovat symmetrian.
  • Vaalien ehdokkaiden vaalikoneisiin antamien vastausten perusteella voidaan määritellä kahden ehdokkaan vaalilupausten ja aatteellisten erojen etäisyys sillä perusteella, moneenko kysymykseen ehdokkaat vastasivat eri tavalla.
    • Varsinaisesti tällöin lasketaan kahden mahdollisen vastausrivin etäisyys. Toinen ehto ei toteutuisi, jos kaksi ehdokasta vastaisi täysin samoin ja mitattaisiin nimenomaan ehdokkaiden etäisyyttä.selvennä

Lähteet

  1. Suominen, Kalevi & Vala, Klaus: Topologia, s. 14–17. Gaudeamus, 1965. ISBN 951-662-050-7.

Kirjallisuutta

  • Jalava, Väinö: Moderni analyysi I. 15. Tampere: TTKK, 1976. ISBN 951-720-223-7.
Tämä matematiikkaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.