如何理解希爾伯特空間?

2021-10-20 16:26:44 字數 1038 閱讀 1283

本篇為《訊號處理》系列部落格的第四篇,該系列部落格主要記錄訊號處理相關知識的學習過程和自己的理解,方便以後查閱。

什麼是賦範線性空間、內積空間,度量空間,希爾伯特空間 ?

現代數學的乙個特點就是以集合為研究物件,這樣的好處就是可以將很多不同問題的本質抽象出來,變成同乙個問題,當然這樣的壞處就是描述起來比較抽象,很多人就難以理解了。

既然是研究集合,每個人感興趣的角度不同,研究的方向也就不同。為了能有效地研究集合,必須給集合賦予一些「結構」(從一些具體問題抽象出來的結構)。

從數學的本質來看,最基本的集合有兩類:線性空間(有線性結構的集合)、度量空間(有度量結構的集合)

線性空間而言,主要研究集合的描述,直觀地說就是如何清楚地告訴地別人這個集合是什麼樣子。

為了描述清楚,就引入了基(相當於三維空間中的座標系)的概念,所以對於乙個線性空間來說,只要知道其基即可,集合中的元素只要知道其在給定基下的座標即可。

因為有度量,所以可以在度量空間、賦範線性空間以及內積空間中引入極限但抽象空間中的極限與實數上的極限有乙個很大的不同就是,極限點可能不在原來給定的集合中,所以又引入了完備的概念,完備的內積空間就稱為hilbert空間

這幾個空間之間的關係是:

線性空間與度量空間是兩個不同的概念,沒有交集

賦範線性空間就是賦予了範數的線性空間,也是度量空間(具有線性結構的度量空間)

內積空間是賦範線性空間

希爾伯特空間就是完備的內積空間。

希爾伯特空間

什麼是賦範線性空間 內積空間,度量空間,希爾伯特空間 現代數學的乙個特點就是以集合為研究物件,這樣的好處就是可以將很多不同問題的本質抽象出來,變成同乙個問題,當然這樣的壞處就是描述起來比較抽象,很多人就難以理解了。既然是研究集合,每個人感興趣的角度不同,研究的方向也就不同。為了能有效地研究集合,必須...

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