Hallo,
Was ist Abstand (bzw. eine Metrik)?
Abstand? Die Länge von zwei Punkten zb?
in einem metrischen Raum gibt es eine Funktion (Metrik g), die zwei Elementen (Punkten X und Y) im Raum eine nichtnegative Zahl (g(X,Y)) zuordnet – den Abstand. Diese Metrik erfüllt
- Der Abstand eines Punktes X zu sich selbst ist Null: g(X,X) = 0.
- Ist g(X,Y) = 0, so ist X=Y.
- Der Abstand von X zu Y ist gleich dem von Y zu X: g(X,Y) = g(Y,X).
- Es gilt die Dreiecksungleichung (Umwege sind länger): g(X,Z) ≤ g(X,Y) + g(Y,Z).
Jede Funktion g, die diese Bedingungen erfüllt, kann man sich als Metrik wählen – man muss nicht die euklidische nehmen. Für zwei Punkte in der Ebene mit kartesischen Koordinaten
X = (x_1,x_2),\qquad Y = (y_1,y_2)
ist der euklidische Abstand gegeben durch
g_{\text{E}}(X,Y) = \sqrt{(x_1 -y_1)^2 +(x_2 -y_2)^2}
und entspricht ganz anschaulich der Länge der geraden Verbindungslinie.
Die länge der Linie/Strecke in gemessenen Werten?
Das ist eine spezielle Metrik, die man wählen kann – aber nicht muss.
Die euklidische Metrik von oben muss aber kein sinnvolles Maß für den Abstand zwischen den beiden Punkten sein. Die sogenannte Manhattan-Metrik etwa ist gegeben durch
g_{\text{M}}(X,Y) = \lvert x_1 -y_1\rvert +\lvert x_2 -y_2\rvert
und gibt an, wie weit ich in einem rechtwinkligen Straßennetz (wie in Manhattan) tatsächlich laufen muss, um von X nach Y zu gelangen. Die Manhattan-Metrik erfüllt die Forderungen an eine Metrik und liefert daher einen sinnvollen Abstandsbegriff.
Wie aber sehen Kreise bezüglich der Manhattan-Metrik aus?
–
PHvL