Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ZinovyevBook

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
05.06.2015
Размер:
3 Мб
Скачать
☆

#) '+ G = αW-1, α – % ( ." 6 ' +, ' . " . +" ( ( $ & ' %"#$ . ' &) & # ' ! % " " ' & /

)

k

w = d 2 (X l , X m ) ,

i=1 X l , X m Ki

/ d 2 (X l , X m ) – & ' ' !" ! . 6 l-#. m-#. )8 &' .,

%' -' & ' ., %' & # & # *' ! . & . +" & .-&'"#. [4].

) " " & # " "" " % +", ' . 6" ' & ! " ' (& . ' &, - & ' ( ""# ) ' ) '# " k & ' «" ) & "' '"». ' ""#( / '. ' ' $ 0:

9 1. 0 & "" ( . ' & G(t) -' ! ) "

." 6 ' ""#$ " k & ' ' . "#. -) . (., "-., [1,30]). < & ' ' ! " % ) '# " . "! ' !.

9 2. -% "" ( & 0 & ' ' ! . ' " ' & / ) W ' ! . ' & G(t+1) = (W(t+1))-1.

= / / '. -' !*' ! '$ - , -& '" ' +"# . " " ! " % " ( 1 . "' G " ' " ' . "+5 "" / % ε.

-+ " 5 "" ( & ( . ' & #% "

. 6 ' )#'+ -4 ". & % ' $ " % " ( . 6" #) '+

gk = αwkk−1 , / wkk – k-#( / " +"#( 1 . "' . ' # W, α –

" . *4 ( ." 6 ' + ("-., - α = ∏ wkk -% . " '

k

det G(t) = 1 ).

2) -+ " % ' %"-) % *4$ #) &

< ' %" ) % *4 ! #) & (<) – ." 6 ' - )8 &', '" ' +" & ' #$ '", %' " -" 6 ' " . & [4]. ' ' "" % ' '+ ' & )8 &'# ) & ..

. " / . ' # " ' & / ) ! <:

W = 1

n

(X1i − X 2i )(X1i − X 2i )T , (X1i, X2i – i-! - <).

 

$0

n$0 i=1

W " # 6 ", ' -' . +" * . ' & -% ., #) !

G = αW −1, / α – " . *4 ( ." 6 ' +.

% . 6" -' '+, -+ ! 5 "" * & . ' & #) !

G = α × diag(w11−1, w22−1,..., wmm−1 ) , α = ∏ wii .

i

3) & . ! & ! (.

. ' . . " . ' &. 6" - -#' '+ ! -) '+

0 "& ( fi(x) ' & . ) ., %' )# -" & & + . & . +" & "#. & % ' & ' !, - & ' . 4 ' ! -) ", . 6" -+ '+ % "

m

Q2 = rij2 , rij – & 100 "' & ! . 6 i-#. j-#.

i< j

-" &..

9 "& . / ' )#'+ #) "# " & ' / . ( ' . " ' ""#$ -) " (, "-., -) " ! : &-, & [4]:

fi (x) = (xαi -1) /αi , αi ¹ 0

f

i

(x) = ln x, α

i

= 0

 

 

 

) )4 $-. ' % & . ( '

fi (x) = (xαi - βi ) /αi , αi

¹ 0

f

i

(x) = ln(x - β

i

),

α

i

= 0

.

 

 

 

 

 

 

2 / Q = Q(α1, β1,α2 , β2 ,...,αm , βm ) & ' ( Q . 6 ' )#'+

. & . " - -. ' . ak, bk, k=1…m. 4) , "' ' " ' &' # ""#$

. ' . ' & ( "' . " ( . ' &, & ' . -'" '+ ""#$ & + )# -%' " . " ( , " ) ', ' &' / 4 " ( & + )# ) & "' '" (.

7 . "' )8 . . " -' " ' #% ! ' ! - 0 . dV = g dx1dx2 dxn , / g – -' + . ' # . ' % & /

' ".

" . " . "" * " " ' %& -'" '+ -" ! ""#$

$" . -' " ' -. 4+* & & (-) "-. ' % & (

"&. -., -'+

 

1

N

n

x j − xij

 

 

ρ(x) =

 

 

 

∏ K

 

 

,

 

 

 

 

X

@n

i 1

 

 

@

 

 

 

 

 

=

j =1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

/ K(x) – " & ' ! 0 "& !, ' !*4 ! * K (x)dx = 1,

−∞

"-. K(x) = 1π exp(−x2 ) , σ - «) ' !" !», & ' #(

! ! ' ! ) "#. -. ' . . 6 ' )#'+ " " . ' . "-. ' % & ( ' ' ' &.

-' ., " . -' " ' -'" '+ -" ! ) ' -' !"": ρ = ρ0 . -., . 6" #) '+ ρ0 = 1/V , / V – $"#(

)8 . 0 / -' " ' ""#$ (& ' #(, % ", & " % ").

6 ., %' . ' & -' " ' . ' & "0 ."--& ( :

ds2 = γ (x) δ ij dxi dx j ,

ij

/ γ (x)- & "0 ."#( ." 6 ' +, !4 ( ' ' %& x. ! ' /,

%' )# -'" '+ ""#$ " . -' " ' ' -' !"" ( (. 6 ' )#'+ & *% " . / " %"#$ ) ' (), " )$. #) '+

 

ρ

0

 

2 / n

 

 

.

 

 

γ (x) =

 

 

 

 

 

ρ(x)

 

3 / ( ' "#, #) !

 

ρ(x)

α

 

, α > 0

γ (x) =

ρ0

 

 

 

-%. .' &, & ' ( / 4 " ! ""#$ #/ ! !' ' . ) & "' '", % . ) +5 -. ' α. # ' !" ! . 6 ' %& . ""#$ ' & ( . ' & ' " !' ! 4 . "+5, ) +5 – ) +5.

2.1.6. #% " ' !" ( ! ""#$ -) .

' +"# " % " ! & " ' ' % & ""#$ . / ' & '+ ! ) " ' "#., ) )4 " '"#., ' / )8 &'

." / . " . -' " ' " -' !'+ " ' %& (, -!. (

/- -& '+*, -+" ( & " '"#. !.. , & . !'+

' !" ! . 6 )8 &' . ' & . %?

: . #% !'+ ' & ' !" ! & & ' !" ! . 6

' ' ' *4 . / . ' % & . ) . (. 6 ' %& ( -!. (, ' %& ( -& '+*, -!. ( -!. ( '. .) +' ' -% . % "+ -' - #% " ! ' !" ( . 6 )8 &' . - -4 ""#. " % " !. -" & –

,

. "#. ., - -% ' .. 0 .$ #% " !

' !" ( ' / .#, & ' # " . / ' )#'+ #% "# - ' /, %' ' +"# " % " ! -" & " '"#, -' - -& *' !.

& 6 ., %' 1' ' &. -' ., )8 &' . ' *4 " % " ! -" &

X = (ξ1,ξ2 ,..,ξk -1,@,ξk +1,..,ξm ) .

" %& . @ .# ) " % " '" " % " -" & ξk. '+

X(k) ) " % ', %' )8 &' X " '" " % " k-/ -" &, X0(k) ) " % ' *4 ( " ) -" &:

X 0 (k) = (ξ1,ξ2 ,..,ξk-1,0,ξk+1,..,ξm ) ,

' '+ k- " % " -" & . " " "..

2 / / . ' % & ( ), & ' #( . 6" -' '+ )8 &' X(k) – -!. !

X = X 0 (k) + ek t , / ek – " %"#( ' k-( & " '" ( .

'+ " % " ! -" & )8 &' Y '"# -" '+*. 2 / " ( . & '% (5 ' !" . 6 X Y = (η1,η2 ...ηm ) :

d

((X − Y )2 )= 0

(X − Y )e

k

= 0 t = Ye = η

k

.

 

dt

 

k

 

 

 

 

 

 

7' " % ', %' - #% " ' !" ! " '" " % " k- / -" & X " )$. . " '+ " % " . k-/ -" & Y. ' /

(X − Y )2 = (X 0 (k) − Y )2 −ηk = (X 0 (k) − Y 0 (k))2 ,

' '+ - #% " ' !" ( . 6" -' -"!'+ & " * " % " k-/ -" & )8 &' X Y. 2 /, "-., %

& ' !" ! -% . 0 . ! #% " ! ' !" !

m

d (X ,Y ) = (ξi −ηi )2 .

i=1

ξi ¹@

. ' ., %' ) ', )8 &' Y " '" " % " l-/ -" &. 2 /

Y = Y 0 (l) + e s ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

((X −Y )2 )= 0

(X − Y )ek = 0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

(l)ek + t −δ kl s = 0

 

 

 

 

 

 

−Y

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

X 0

(k)e + δ t − s = 0

 

d

((X −Y )

2

)= 0

(X − Y )el = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

kl

 

 

ds

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k ¹ l , ' t = ηk ,

s = ξl - $. & ' ( 6 ' , %'

%

' %& (

 

-!. (.

 

 

 

k = l , '

t = s

 

(X − Y )2 = (X 0 (k) − Y 0 (k))2

" + .# -' - -& . " '"

" % " -" &.

3 5 "" " / %" ) ' ' )4 . %, & / X, Y

6 ' -+" % - -4 ""#$ -" &.

2-+ " . ! & % *, & / Y '"# " % " ! -" &, ! X " '" " % " k-/ -" &, " '", %' " 6 ' -" [ak,bk] ()8 &' -' ! ' ! ' & . -!. (). 2 / - #% " ! ' !" ! . 6 X Y & 6 ' ! *4 .:

ηk [ak ,bk ], ' & & -6 - -& . " % " -" &, " %,

ηk < ak , ' -/ . ξk = ak , ηk > ak , ' ξk = bk % ' .

' !".

2.1.6. ' *4 ""#

# -) ) '& ""#$ . / ' & *% '+ ! " ' +& " . & ""#$ #) . ' &, " "-"" .

. " " ' !" ( . 6 ' %& . ! -% & " ! -""#$

) "" ' ( ' &' # ) & ' % &.

. ' . -6 ""#( / I "' -) " ! ""#$ & & ) & / ' *4$ ' % &. -5 . & 6 ( ' %& Xi «.» mi. «2-%"# -' '» &, "-., . / ' . '+ ) +5 *

. - " " * / .. . . -' . % . # "#. : . -+ '+ & . ' & ! . " ! ' !" (

. 6 ' %& ., ' /

Xi − X j = (Xi − X j )2

. -' " . ( ' ! . 6 ' %& . Xi Xj. . ' .

-' ( % ( "' +"#$ - -6 ., %' -' " "

' ' " . ' % & i j: ϕ(Xi , X j ) = ϕ( Xi − X j ),

ϕ (r) – -' " +" ! 0 "& !, !4 ! ' +& ' ' !" !

. 6 ' %& .. 2 / 1" / ! . ( ' ! -# ' % &

Uij = mi m jϕ ( X i − X j )

.." ! 1" / !

U= 1 mi m jϕ ( X i − X j ).

2 i¹ j

2 /

 

∂U

= 1 m m

j

 

ϕ′(

 

 

 

Xi − X j

 

 

 

)(δ

ik

(X

i

− X

j

) − δ

jk

(X

i

− X

j

))=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂X k

 

 

i

 

 

Xi − X j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 i¹ j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

ϕ′(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= m

m

 

Xi

− X j

 

 

− X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(X

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Xi

− X j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k i¹k i

 

 

 

k

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

: . % ' '+,

%' /& ! % '

6 ' ! ! & ( , ' & %'

" ! 6 " ! / ' ! (. 2 / " " 6 " ! & # ' ! -/ -! &:

 

∂X i

= −

∂U

.

 

 

 

∂t

 

∂X k

 

 

4 / 5 '+ 1' " " - $. 7(, %' '

*4 * ' "" * 0 .:

 

X i(t+1) = X i(t) −

∂U

t .

 

∂X i

 

 

 

 

 

 

=/ t 6 " )#'+ ' ' %" ., %' )# )-% '+ & '" '+

5 " !.

2-+ -." ., %' " 5 "" ! ""#$ 6" '+ !, %' )# )-% '+ -' !"" * -'" '+ ""#$. 7' / 100 &' . 6"

' /" '+ -' ( -" . & ( ""#$ " -" % +"#( )8.. ! 1' / " 6" #% '+ " #( 0 #( )8 . ""#$ V(t+1) – )8 . -!. / +" / - - - ' " ., "#. -" .

" % " ( -" &. 2 / -% . & "% ' +"#( ' ""#( / '.:

=/ 1. 6 " % '

X i(t+1) = X i(t) −

∂U

t

∂X i

 

 

= / 2. " . &.

1' . 5 / . 6" -6 '+ "':

1) '-"#( (5 " - $' " & $ "-" !$):

(X

(t+1)

¢

 

 

V

(0) 1/ m

 

(t+1)

 

(0)

 

 

)

=

 

 

 

× X

 

, / V

 

– " % +"#( )8 . ""#$.

iV (t+1) i

1' . "' . 6" « $ -# "» "" ( ""#$ +

& & /-' "-" ! (- - - . 6 ' " % '+ " / " % "" #'!/ '+ !).

2) " '-"#( (5 " - $' ' &, %' )# $"!'+ 0 . $" / 0 / )8 .)

(x(t +1) )¢

= D(0)k

x(t +1)

,

ik

 

D(kt +1)

ik

 

 

 

 

 

/ D(kt) – -" . " " ! " % " ( k-/ -" & " 5 / t.

2-+ . ' . " & ' # "'# -' " +"#$ 0 "&

ϕ(r):

1) "+*' " & ( -' " ) "/ ! " '

ϕ (r) = α

r + ε 2

a < 0, ' ""# -'!/ *' ! $ & ' " ! ' &' ' " ' ! ) & "' '" (, - a > 0 – '' & *' ! -"

' " ' ! ) " . "#. (" '" 5 " ! ' - 1' . " 5 *' ! " 5& . +") . / ! *4 ! -' !"" ! e2 " 6"

! ' /, %' )# ' %& ""#$

" -#'# 5& . +"#$

-. 4 " ( ( . " -! &

t) ) r = 0.

2) -' " ! "#$

 

ϕ (r) = α exp(−r / r0 ) . r + ε 2

3.# -' !"" ( r0 – 100 &' "#( . ( ' !: "

' !" !$ ) +5 r0 ' %& ""#$ -&' % & «" . % *'» /

/.

3) -+ " /$ '-""#$ . ' (

ϕ(r) = β α 2 . r + ε

2 &, ! ." / . " / "+*' " & / -' " β = m −1 .

2

2.1.8. & +"# ' ' ' &

. ' . & ' * & +"#$ ' ' ' &, & ' ! ' 6 . 6 ' )#'+ -+ " - ) ) '& ""#$ - -. " " . -

.

#) . k-#( )8 &', & ' #( ) ' / '+ + ) /. ( .

& " ( &' " ( -. "" ( r’ = r – rk , , %' ' 6 . – ' "' . ""# ' &, %' )# k-#( )8 &' & ! " % & " ':

X 'p = X p − X k , p = 1…N.

2-+ . & ' %" * . ' &

d 2

(X ′ , X ′ ) = (X

′ − X

′ )G

k

(X ′ − X ′ )T ,

 

k

 

p

 

j

p

j

 

 

p

j

 

 

Gk

 

– -6 ' +" -"" ! ..' %" ! . ' .

& 100 "'#

gij(k ) . / ' )#'+ " ' "# %"#$ ) 6 " (.

. .#$ -'#$:

 

 

 

 

 

 

 

1)

 

-' . !

 

" !

&.

, 100 "'#

gij(k ) " ' *' ! ! . " . . 0 "& "

 

 

 

dk (0, X i′)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J =

Xi′wk

 

 

→ min ,

 

/

wk

–

&, & & ' . " % +"

d

k

(0, X ′)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Xi′wk

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-" 6 )8 &' Xk.

2 & . ) ., )8 &'# ' / 6 &, %' Xk, & # *' !

+' ' ) 6 & " % & " ' (/ "$' ! Xk), % .

' +"# )8 &'#.

2) . ! -" !

' Gk

= Wk−1 , /

 

 

 

1

m

T

 

 

W =

 

X

′(X ′) .

 

 

 

 

 

k

N i=1

i i

 

 

 

 

 

 

. ' Wk " # 6 ", ' Gk 4 ' ' +' '

-" &' X ′

« ' %& " !»

X ′ ) ' #/ ! '+ - $6 .

 

 

 

i

 

k

" " . +".

! 5 " ! -.!" '#$ % . 6" -' '+ Gk, #)

/ " +" ( (. ' & & 6 ' ! 5 "" ( & ():

dk2 (X ′p , X ′j ) = wki (x′pi − x′ji )2 , wkp ³ 0.

i

2 /, "-., ! " . -" ! . 6" #) '+

wki = (Wk )ii−1 , / (Wk )ii – i-#( / " +"#( 1 . "' Wk.

' "" -' " ' -" & . 6" " '+ (

'+) *)#. . ' . " ." / . "#$ ""#$.

+' ' .# -% . -" " ) ""#$ « ' %& " !» )8 &'

Xk. 3' ! N ' &$ -' " ' ( -% ! N -" () " ! $

. 6 ) (, . 6" '+ -"# # # ) ' &' ""#$.

. ' !, ! 100 &' " / " " ! N +' ' ) ) '& " )$. & & .-' ) . ' . ' '+ 1' ' - , # ! 6 « $( ' ' &» +' ' " " !.

/ ( -) ' ' & " ' " " / -' " ', & ' -""#. ) . «) )4 '» -' ""# -' " '. -' ., -' "# N . ' & dk (X i′, X ′j ) , k = 1…N. 2 /

. 6" -'+ ' & * . ' "" ' (:

d1(X1, X1)

...

d1(X1, X N )

 

 

 

 

 

...

 

 

...

 

 

 

 

 

...

dk (X k , X N )

 

,

D = dk (X k , X1)

 

 

...

 

...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dN (X N , X1)

...

dN (X N , X N )

 

/ " -% " i-( ' & j-/ ' ) ' ' ' !" . 6 i-#.j-#. )8 &' . . ' &, -' "" ( ! i-/ )8 &'. & +& !

%"#$ )8 &' ) ' -' "# %"# . ' &, ' ! 1 . "' . ' # D . / ' " #-"!'+ ! ! ..' %" ' ( di (X i , X j ) ¹ d j (X j , X i ) ) " " ' ' / +" & ( di (X i , X j ) . 6 ' )#'+ ) +5 di (X i , X k ) + dk (X k , X j ) ). 1' . ' & ! . ' " . 6 '

"-!. * 6 '+ . ' ( ' !" (.

-) . ' " '+ & ""# " 5 " !, ! " #( & ' & " # .#$ d(s)-. ' &:

d (s) (X i , X j ) = a × s[ϕ(dik ),ϕ(d jk )] + b , k = 1…N,

/ dik, djk – 1 . "'# i-( j-( ' & . ' # D; ϕ(x) – . " ' "" ! 0 "& !, "-., ϕ(x) = x ϕ(x) = rank(x) – -) " & -! & ( 5&; s[…,…] – . -) ! $ -' +" ' (; a, b

– & " ' "'#, " % " ! & ' #$ -) *' ! +* . 5' ) " ! #-" " ! . ' % & ( & .# " " ' ' / +" &. 2 /

' !" . 6 )8 &' . d(s) . ' & . ' ! "#( .# – 1'

% $ -' +" ' ( % – $ ' !" ( )8 &' Xi. ' & di $ ' !" ( )8 &' Xj . ' & dj. / .

. – 1' . $' $ -' " ( ""#$ – ' %& " !

)8 &' Xi Xj.

& % ' & "& '"#$ "' d(s)-. ' & ./ ' )#'+-+ "#:

d(d)-. ' &:

(d ) = N [ϕ − ϕ ]2

d (X i , X j ) (dik ) (d jk )

k=1

" " " -' ( & ( 0 . ! " " !

-' +" ' (. " ' . ' % & )-% ' #-" "

! ..' %" ' " " ' ' / +" &, " & " ' " & ' # 6"# ) "" ' ! ϕ(dik) ϕ(djk).

d(s)-. ' &, " "" ! " ' " '"#$ .$ !: d (s) (X i , X j ) = 1−2sij ,

/ & % ' sij, . 6" #) '+ & 100 "' & ! "

(%' )-% ' ..', " . 6"# " " % ' +"# " 5 " ! " " ' ' / +" &) & 100 "' ! τ-, "

. 6 "/ #. -" & . ()-% ' #-" " $ ().

' /, & & ' + ' " ' ! " ' . " . "'

d(s) . ' &, . ' D -) ' ! ' & . ) ., %' )# " . /

6 '+ . ' ( ' !" ( ! " & ' / -" ! ' % & ""#$. 1' / . 6" -. "!'+ ' . ' # " ""#$, & ' #$ $" ( "0 . ( 6 ' . ' ' !" ( ("-.,

. ' # .' % & / 5& " !).

2.2. % & &

2-+ -( . & & '& . -" * ' ""#$ " ("#$

. ' ", & ' # ' & " % . 6" -+ '+ !

' &' # ""#$.

3" % #-5 . 0 . #, & ' #. -# ' ! % (" !

% " (&'), -% " "" ! ." / . " . " . +" . & "

-" !. '" '+ !'" ' 1' . % "

 

 

1

(X − MX )T Σ−1

 

 

1

 

 

ρ(X ) = C exp

−

 

(X − MX )

, C =

 

 

.

 

 

2

 

 

 

(2π )m / 2

det Σ

 

+ MX – . ' . ' % & 6 " X, Σ – & "" ! . '

Σ = M ((X − MX )(X − MX )T ).