Metriikka (matematiikka)

testwikistä
Versio hetkellä 11. marraskuuta 2024 kello 23.15 – tehnyt imported>CygnaeusT (Kielenselvennys ja kuvitus. Lähteistys on mielestäni riittävä näin lyhyeen ja tekniseen artikkeliin.)
(ero) ← Vanhempi versio | Nykyinen versio (ero) | Uudempi versio → (ero)
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Tasolle voidaan määrittää esimerkiksi euklidisen metriikan mukainen etäisyys (vihreä viiva) ja Manhattan-etäisyys (muut värit). Suoraviivaisesti liikkuen mustien pisteiden etäisyys on aina 12, mutta vihreää viiva pitkin suorin etäisyys on taas 628,49.

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

Joukon A metriikka on funktio d:A×A𝐑, joka kaikilla joukon A alkioilla x,y toteuttaa ehdot

  1. d(x,y)0
  2. d(x,y)=0 jos ja vain jos x=y
  3. d(y,x)=d(x,y) (symmetrisyys)
  4. d(x,z)d(x,y)+d(y,z) (kolmioepäyhtälö).

Esimerkkejä tasossa 2

Joukon pisteitä merkitään tässä (x1,y1) ja (x2,y2).

  • Tavallinen euklidinen etäisyys tasossa: (x1x2)2+(y1y2)2.
  • "Manhattan-etäisyys" |x1x2|+|y1y2|. Nimi tulee ajoreitistä kaupungissa, jossa on neliön muotoisia kortteleita.
  • Tšebyšovin etäisyys max(|x1x2|,|y1y2|).
  • Yleisemmin kun p on reaaliluku ja vähintään 1, on |x1x2|p+|y1y2|pp metriikka; euklidinen etäisyys on tämän erikoistapaus p=2, Manhattan-etäisyys erikoistapaus p=1 ja Tšebyšovin etäisyys eräänlainen raja-arvo äärettömyydessä.

Muita esimerkkejä

  • Kaikki edellisen kohdan esimerkit yleistyvät kolmiulotteiseen tilaan 3 ja edelleen mihin tahansa avaruuteen 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.
    • Huom. Varsinaisesti tällöin lasketaan kahden mahdollisen vastausrivin etäisyys, eikä ehdokkaiden välinen etäisyys. Määritelmän toisen ehdon mukaan kahden alkion etäisyys voi olla nolla jos ja vain jos alkiot ovat identtiset. Kaksi ehdokasta voi vastata kysymyksiin samalla tavalla, jolloin vastausrivit ovat identtiset ja niiden välinen etäisyys nolla, mutta ehdokkaat eivät silti ole (välttämättä) sama henkilö.

Lähteet

Malline:Viitteet

Kirjallisuutta

Malline:Tynkä/Matematiikka

cs:metrika sv:Metrik (matematik)

  1. Viittausvirhe: Virheellinen <ref>-elementti; viitettä s1 ei löytynyt