什麼是歸一化,適用場景是什麼?請舉個例子說明歸一化帶來的好處是什麼?

網上找了很多沒一個說得明白的,希望知乎有大牛可以解答我的疑問


其實,歸一化是一個讓權重變為統一的過程。

比如,大學生自習室安排問題中,宿舍距各教室路線長短,教室大小,照明質量,滿座率等都是影響結果的因素,這些因素本身有一個相對值,可以在本身內作為權重去衡量某項安排的優化程度,但這些因素之間沒有一個統一的標準去衡量他,到底是路線長短重要,還是滿座率重要,還是別的,它們在最終的決策中怎麼進行權重的分配,這就需要歸一化來處理,使每個大因素下的小變數之間有一個橋樑,合理的去參與到對決策的影響中。

舉個很簡單的例子,在國際上,基本以美元為結算通用貨幣。

想買入10噸鐵礦,用的人民幣和美元肯定不同,那麼這10噸鐵礦的價值到底是多少,就需要一個統一的標準來衡量,全世界那麼多國家,都要用自己國家的貨幣去買,到底該付多少,就很迷茫。這時,規定用美元統一結算,各國按照本國貨幣對比美元的匯率,再加上10噸鐵礦的美元價值,就可以算出自己應付多少本國貨幣。

貨幣本身也是歸一化的結果。

以貨易貨,很麻煩,所以才有了統一的貨幣。你一月的工資是一頭牛和10斤麥子,你妻子一個月的工資是一頭羊和100斤玉米,那麼你倆誰的月工資高,誰對這個家庭的貢獻大?歸一化,用貨幣取代實物,便能準確描述你們倆的貢獻值。

這些都是歸一化。歸一化在數學建模中是一種很實用的小工具。

記得在我參加CUMCM時,題目是養老金問題,其中一問要做各個因素對未來養老金政策的影響,就用到了歸一化。


歸一化目的就是將不同尺度上的評判結果統一到一個尺度上,從而可以作比較,作計算


雖然不知道我所知道的歸一化和你說的是不是一回事。

矢量是歸一化比較常見的使用場景。因為一般矢量只關心方向,距離,長度沒有意義。因此歸一化就是將x,y,z3個值放入0-1.0的範圍內。使得整個矢量的長度為1。一個好處是可以將信息儲存到一個容量有限的空間內。比如將表示法線方向的矢量放入法線貼圖,因為一般8位256色的信息容量是0-255,因此將法線矢量歸一化到0-1.0,然後擴展到0-255,則可以有效保存數據了。


推薦閱讀:

對數損失函數是如何度量損失的?
樣本標準差的意義是什麼?
協方差的意義?

TAG:數學 | 數學建模 | 統計 |