HyperAI超神经

分离超平面 Separating Hyperplane

分离超平面是指将两个不相交的凸集分割成两部分的一个平面。

在数学中,超平面(Hyperplane)是 n 维欧氏空间中余维度等于 1 的线性子空间。对于低维度,就是平面中的直线、空间中的平面。

分离超平面定理

如果存在两个并查集合 C 和 D(不相交 即 C ∩ D = ∅),且这两个集合都为凸集,

则必然存在一个超平面(超平面既是凸集又是仿射集),

使得对于集合 C 中所有点 x 满足 a T x ≤ b , x ∈ C,集合 D 中所有点 x 满足 a T x ≥b, x ∈ D,

换言之,仿射函数 a T – b 在集合 C 上非正,在集合 D 上非负。

超平面 { x ∣ a T = b } 称为集合 C 和 D 的分割超平面,如下图。

逆定理

分离超平面定理的逆定理(converse separating hyperplane theorems):

对于任意两个凸集 C 和 D ,其中至少一个集合为开集,则当且仅当集合 C 和 D 间存在一个分离超平面时,集合 C 和 D 是不相交(disjoint)的。

相关词:仿射集,凸优化
子级词:超平面