Файл: Журавлёв, Ю. И. Алгоритмы вычисления оценок и их применение [монография].pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 101
Скачиваний: 0
2. Функция близости. Пусть 5 и 5 допустимые строки.
Рассмотрим их ш-частн ш5 и ш5 . На втором этапе определе ния алгоритма А задается функция близости • между строками
ш5 и . Эта. функция, обозначенная -через г (^5, mS J, опи сывает степень „похожести“ соответствующих частей строк. При
меры |
функций |
/'(w5, |
): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/-(ш5, ю5? ) |
1, |
|
если ш5 ~ |
ш5? , |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
О, |
|
если ш5 =j=шSq. |
|
|
|
|
||
В этом примере-части строк считаются |
похожими, если |
они |
||||||||||
совпадают: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) |
пусть |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о5 = (<*,, |
|
*)■ |
= |
(Pi - Ра > - - Л ) |
И £I >“2 ' |
'к • |
|
|||||
положительные' |
числа. |
'Обозначим через о (5, |
5 |
) |
число |
невы |
||||||
полненных неравенств- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
3 |
I |
|
|
|
|
|
Jk |
^ |
=V |
|
|
|
■1I |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Тогда можно принять, |
что |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
г |
|
|
1, если О(5, |
5 9) < |
з, |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О, если р (5, |
5 ? ) > е. |
|
|
|
||||
' ■ В 'данном случае-похожими |
Считаются |
части строк,- если |
по |
|||||||||
крайней мере k—е координат у них достаточно близки. |
|
|
||||||||||
3. |
Вычисление оценки |
по строкам |
фиксированного опорно |
|||||||||
го множества. На-третьем этапе |
нахождения |
алгоритма |
А |
за |
||||||||
дается |
числовая |
характеристика, |
называемая |
оценкой. |
Оценка |
определяется по значению функции близости по строкам ш5, ш5 ,
где ш соответствует выбранному опорному множеству. Кроме того, оценка может зависеть от „внешних параметров", установ
ленных на строках исходной, таблицы |
Тпт1. |
Например, |
таким |
|||
внешним параметром-может быть |
„степень важности" |
или пред |
||||
ставительности строки |
5 . ■■ |
' |
|
|
|
|
Пусть на строках |
таблицы |
Тпт[ заданы |
параметры |
(5 ) , |
||
Тогда оценка записывается в виде |
|
|
|
|
||
^q \ ~ f [ Tf {-Sq ')>Т-2 |
’ |
Т; (S, |
}, f (“5, |
ш50 )]. |
18
Примеры функции /: ..
а) внешние параметры отсутствуют, тогда
|
|
|
шГ(S, Sfl) = г(ш5, |
w-Sj; |
|
|
|
|
|
|||||||
б) задан внешний параметр |
|
|
) — степень важности строки |
|||||||||||||
S q, тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
“ Г (5 > |
) |
= Ъ (5<?) |
’ Г( |
|
|
); |
|
|
|
|
||||
в) |
кроме |
параметра |
f, (5? ) |
задан |
параметр |
Т з ) ~ ~ степень |
||||||||||
достоверности S q , |
тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
“ Г (i,. s , ) |
= |
Y,(S,)-;! ( s e) r P s , ; s , ) . |
|
|
|
|||||||||
В приведенных выше примерах для шГ (S, |
выбраны |
про |
||||||||||||||
стые зависимости. В принципе |
возможно |
|
построение |
алгоритмов |
||||||||||||
с более сложными |
способами |
задания шГ (5, S q |
однако |
в дан |
||||||||||||
ной работе более сложные зависимости |
анализироваться |
не |
бу |
|||||||||||||
дут. |
Вычисление оценки для класса |
по фиксированному опор |
||||||||||||||
4. |
||||||||||||||||
ному множеству. Для простоты обозначений рассмотрим оценку |
||||||||||||||||
для класса К\ , в которую |
входят строки |
У, |
, S , , |
, S |
табли- |
|||||||||||
ЦЬ‘ ТптГ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пусть вычислены величины шГ (5, 5, |
), |
шГ (5, S2 ),..., шГ(5,5т ) . |
||||||||||||||
Оценкой для |
класса |
будем считать функцию |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
■I*& |
[S. S: )■ “Г (S, 52 ), |
... , шГ (5, |
|
|
Г, |
( ш). |
|
|
|||||||
Опишем примеры функций 6: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
а) |
|
|
|
/~\ |
т ‘ |
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Г, W = 2 » r ( S , S , ) ; |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
q=l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1, |
если |
^ |
шГ |
(S, |
) > |
г, |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
9=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г — заданный |
|
. О, в противном случае; |
|
|
|
|
|||||||||
здесь |
параметр. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
5. |
Оценка для класса |
1(и |
по системе |
опорных множеств. |
||||||||||||
Рассмотрим |
систему опорных |
множеств |
9Д. Согласно п. |
4 для |
19
каждого элемента „М~еЦ4 построим оценку Ги (ад). Оценку Гн (S)
определим одним из следующих способов:
а) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г . С Т - |
2 |
Г .С 1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М А |
|
|
|
|
.6), |
пусть для |
каждого элемента |
множества |
|
из |
задана чис |
|||
ловая |
функция |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г „ (5 ) - |
^ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л1^_6‘2д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U) |
|
|
|
|
|
Функция « |
может |
задавать, |
например, |
|
степень |
BLaжнocти |
|||
(представительности) |
опорного |
множества М- |
) |
которая может |
|||||
v v |
|
/ |
г |
|
|
|
|||
быть, |
например, |
пропорциональна |
числу элементов. |
|
6.Решающее правило для алгоритма А. Предположим, чт
по опорной |
системе |
множеств и |
строке вычислены |
величины |
Г, ( Я Г, ( Я |
... , Г; ( Я |
Решающее |
правило алгоритма |
представ |
ляет собой функцию от данных величин. Область этих значений
функции /-'есть 0, 1, 2, ... |
, /. |
|
|
то строка 5 клас |
|||||
Если F |
[Г, ( Я Г , (5),... |
Г, (5)] = н, 1 |
|
||||||
сифицируется как строка, |
принадлежащая |
|
классу |
Ки . |
|
||||
Если /-'[Г, (5), |
Г, ( Я ..., Г;(5)] |
= 0, то |
алгоритм |
не определя |
|||||
ет класс, к которому следует отнести строку S. |
|
|
|||||||
Примеры решающих правилТ |
|
|
|
|
|
||||
1) |
|
|
и, если Г„ - |
Г. > о ь |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||||
F [Г, ( Я |
Г2 (S).......Г, (5)] |
при У ==", |
1 |
<У < /. |
|
|
|||
|
|
|
О, |
во всех |
остальных случаях; |
||||
|
|
|
| |
|
|
1Т |
/ |
|
|
|
|
|
|
и, если, |
|
|
|||
2) F [Г, (5), Г, ( Я |
Г, (S)] = |
2 Т „ / У г ; > |
3- |
||||||
|
|
||||||||
|
|
/=* |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
О, если хотя бы одно |
из ус |
||||
|
|
|
|
ловий 1°, 2° не выполнено; |
здесь величины 3j и о, есть априори, заданные константы.
20
Оценки Г,Дш) и Гн(5) назовем числом голосов, |
поданных |
за |
||||||||
класс Ки , (и — 1, |
2, ... , /) по фиксированному опорному |
множе |
||||||||
ству и по системе |
опорных множеств соответственно. |
|
|
|||||||
Дадим интерпретацию описанных выше этапов, |
применитель |
|||||||||
но к задаче распознавания образов. |
|
первого |
5, , S2 ,..., St |
|||||||
Пусть заданы |
объекты двух |
классов: |
||||||||
и второго |
, с-2 , ... , |
ог . Каждый из объектов характеризуется |
||||||||
набором |
значений |
п |
бинарных |
признаков. Требуется |
отнести |
|||||
предъявленную строку S длины п к одному из классов. |
|
|
||||||||
Зададим длину |
опорного множества «>, |
равную k и |
выделим |
|||||||
все наборы столбцов длины k (предполагается, что |
все множест |
|||||||||
во объектов с п признаками сведено в таблицу |
Тп т2). |
|
|
|||||||
Берем |
первый |
по порядку набор, составленный |
из столбцов с |
|||||||
ш мерами |
1, 2,..., |
к, |
В предъявленной |
строке и строках 5, ,S2, ... |
||||||
..., St ; а, |
, з ,, ... , |
аг |
выделим |
только |
первые |
к |
столбцов |
(это |
возможно, так как перестановка столбцов в исходной таблице не
приводит к потере |
информативности |
заданных |
описаний). Полу |
|||||||
ченные после такой операции строки |
обозначим |
через SX, S 2,... |
||||||||
..., St ; з, , з, |
,..., зг ; 5 . Обозначим |
через |
Г| |
2...... ь |
число строк |
|||||
из S , , S.2 ,..., |
5 1 , |
совпадающих |
с |
S , а через |
ГД 2....k — число |
|||||
строк из j , , з., ,..., зг , тоже совпадающих с5 |
. |
Построим |
вели |
|||||||
чины Г‘(, |
, ^ . 1 - I' ,2........ Я для |
всех |
наборов |
й, |
... , г‘Л |
|||||
длины k (эги величины соответствуют оценкам Г,(ш) и Г2 (ш), |
вве |
|||||||||
денным в п. 4 ). |
|
величины |
|
|
|
|
|
|
|
|
Теперь, естественно, |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Г, (5) = |
|
|
|
‘а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г, (S) = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
являющиеся оценками, полученными |
по всем |
наборам длины /г, |
||||||||
назвать ‘ целом голосов, |
поданных |
строкой |
5 |
соответственно за |
первый и второй классы.
Отнесение строки 5 к одному из классов можно провести од ним из указанных выше решающих правил (правила 1), 2) п.б).
Кроме того, |
npai ило отнесения |
может быть построено |
с по |
|
мощью рассмотрения удельного числа голосов. |
|
|
||
Например, |
в описанном случае |
Г (S) |
Г |
пазо- |
величины —f— и ■~г ' |
21