第 27 卷 第 6 期
2011 年 11 月
福建师范大学学报 (自然科学版)
Journal of Fujian Normal U niversity (Natural Science Edition)
Vol.27 No.
Nov.2011
文章编号: 1000-5277(2011)06-0019-04
两线性流形之间的距离与公垂流形的一种算法
何金花, 张圣贵
(福建师范大学数学与计算机科学学院, 福建 福州 350007)
摘要: 提出两个不相交的线性流形之间的公垂线性流形的概念, 并给出两个不相交的线性流形之间距离
的一个充要条件.基于此条件, 设计了求两线性流形之间距离与公垂线性流形的算法.
关键词: 线性流形; 距离; 公垂线性流形
中图分类号:
O
221 文献标识码:
A
收稿 日期 : 2010-12-01
基金 项目 : 国 家自 然科 学 基 金 资 助 项 目 (11071041); 福 建 师 范大 学 网 络 安 全与 密 码 技 术 福 建省 高 校 重 点 实验 室 2009 年 度 开 放课 题
(09
A
004)
通讯 作者 : 张 圣贵 (1962- ), 教 授, 博 士 , 研 究 方向 为 最 优化 理论 .
@
.
.
The D istance and C o
-
perpendicular L inear
M anifold betw een T w o L inear M anifolds
H E Jin
-
hua
,
Z H A N G Sheng
-
gui
(
School of M athem atics and C om p uter Science
,
F ujian N orm al U niversity
,
F uzhou
350007)
A bstract
:
Present the concept of co
-
perpendicular linear m anifold betw een tw o discon-
nect linear m anifolds
,
and prove a sufficient and necessary condition of the distance bet w een
tw o disconnect linear m anifolds
.
Based on this condition
,
desig n an algorit hm for the dist ance
and co
-
perpendicular linear m anifold betw een t w o linear m anifolds
.
K ey w ords
:
linear m anifold
;
distance
;
co
-
perpendicular linear m anifold
文献[1] 定义了多尺度下图像相似度不变流形的距离,文献[2 - 3] 讨论了流形距离在人脸识别中
的运用,文献[4] 归纳总结了线性流形的相关性质,并给出了两线性流形
P
1
= α
1
+
W
1
和
P
2
= α
2
+
W
2
之间距离等于向量 α
1
- α
2
关于子空间
W
=
W
1
+
W
2
的正交分量的长度的性质.
三维欧氏空间中两异面直线有距离和公垂线,受此启发,本文将给出实数域 R 上的向量空间 R
n
中
两个不相交的线性流形的公垂流形的概念与两线性流形之间距离的一个充要条件.基于此条件,设计了
求两个不相交线性流形之间的距离与公垂线性流形的算法.
设
Y
是向量空间
V
的非空子集,如果
Y
中任意两个向量 α
1
,α
2
所确定的直线
L
= {
k
1
α
1
+
k
2
α
2
│
k
1
+
k
2
= 1,
k
1
,
k
2
∈
K
} 都含于
Y
内,就称
Y
是
V
中的线性流形.数域
K
上
n
维向量空间
V
中的线性流形
一定具有以下形式:
Y
= α
0
+
W
= {α
0
+ η│η∈
W
},其中 α
0
是
Y
中任意取定的向量,
W
是
V
的一个线
性子空间,它被
Y
唯一确定,
W
称为
Y
的方向子空间,
Y
称为
W
型的线性流形.dim
W
定义为
Y
的维数
如果数域
K
上的
n
元非齐次线性方程组
A X
=
b
(其中
A
是
m
×
n
阵,
b
是
m
维列向量) 有解,则它
的所有解组成的集合是一个
W
型的线性流形 γ
0
+
W
,其中 γ
0
是该非齐次线性方程组的一个特解,
W
是
其导出组
A X
= 0 的解空间.
定义 1 设实数域 R 上的
n
维向量空间 R
n
中的两个线性流形
P
1
= α
1
+
W
1
,
P
2
= α
2
+
W
2
,且
P
1
∩
P
2
= 碬,则
P
1
,
P
2
之间的距离定义为
d
(
P
1
,
P
2
) = m in
β ∈
P
,β ∈
P
‖β
1
- β
2
‖,其中 ‖β
1
- β
2
‖ = [(β
1
-