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과학

민코프스키 거리

민코프스키 거리과학
영문명
Minkowski distance
매개변수
p
p가 1일 때
맨해튼 거리
p가 2일 때
유클리드 거리
민코프스키 거리는 좌표별 차이의 절댓값을 p제곱해 더한 뒤 1/p제곱하는 거리의 계열이다. p가 1이면 맨해튼 거리, 2이면 유클리드 거리가 되며 통상적인 거리 성질에는 p가 1 이상이라는 조건이 필요하다.

같은 차이 벡터의 여러 값

두 점의 차이가 (3, 4)라면 p=1에서 거리는 7이고 p=2에서는 5다. p=3에서는 27+64=91의 세제곱근이다. 어느 값이 진짜 거리인지 하나를 고르는 문제가 아니라 좌표 차이를 합치는 규칙을 선택하는 문제다.

큰 p가 보는 차이

차이의 절댓값을 높은 거듭제곱으로 올리면 큰 좌표 차이가 합에서 차지하는 비중이 커진다. 유한 차원에서 p를 무한히 키운 극한은 가장 큰 절대 차이인 체비쇼프 거리다. 모든 좌표의 차이를 합산하는 관점에서 가장 큰 차이에 집중하는 관점으로 이어진다.

p가 1보다 작을 때

같은 식에 0보다 크고 1보다 작은 p를 넣을 수는 있지만 일반적인 삼각부등식이 깨진다. p=1/2일 때 (0, 0)에서 (1, 1)까지의 값은 4다. 중간점 (1, 0)을 거치는 두 구간의 값은 각각 1이므로 직접 값이 두 구간의 합보다 크다.

단위와 매개변수 선택

좌표 단위를 바꾸면 각 차이의 숫자도 달라진다. p를 정하는 것과 좌표의 규모를 맞추는 것은 별개의 선택이다. 키와 무게처럼 단위가 다른 특징을 묶는다면 먼저 비교 목적에 맞는 변환을 정하고, 어떤 p를 사용했는지 명시해야 한다.

관련 문서

맨해튼 거리 / 유클리드 거리 / 체비쇼프 거리 / 노름 / 삼각부등식 / 벡터