Модель линейных зависимостей
Это первая модель, которая может быть решена методом динамических ядер, но не может быть получена с помощью обучения сети Кохонена, поскольку ядра не являются точками в пространстве объектов. Ядрами в данной модели являются прямые, а мерой близости — квадрат расстояния от точки (объекта) до прямой. Прямая в n —мерном пространстве задается парой векторов: ai = (bi , ci ). Первый из векторов задает смещение прямой от начала координат, а второй является направляющим вектором прямой. Точки прямой задаются формулой x = b + tc , где t — параметр, пробегающий значения от минус бесконечности до плюс бесконечности. t имеет смысл длины проекции вектора x-b на вектор c . Сама проекция равна tc . При положительном значении вектор проекции сонаправлен с вектором c , при отрицательном — противоположно направлен. При условии, что длина вектора c равна единице, проекция вычисляется как скалярное произведение (x–b,c ). В противном случае скалярное произведение необходимо разделить на квадрат длины c . Мера близости вектора (точки) x определяется как квадрат длины разности вектора x и его проекции на прямую. При решении задачи (4) необходимо найти минимум следующей функции:
Продифференцируем целевую функцию по неизвестным tq, cir, bir и приравняем результаты к нулю.
(10)
Выразим из последнего уравнения в (10) bir :
(11)
В качестве bi можно выбрать любую точку прямой. Отметим, что для любого набора векторов xij и любой прямой с ненулевым направляющим вектором ci на прямой найдется такая точка bi , что сумма проекций всех точек на прямую x = b + tc будет равна нулю. Выберем в качестве bi такую точку. Второе слагаемое в правой части (11) является r-й координатой суммы проекций всех точек на искомую прямую и, в силу выбора точки bi равно нулю. Тогда получаем формулу для определения bi :
(12)
Из первых двух уравнений (10) получаем формулы для определения остальных неизвестных:
(13)
Поиск решения задачи (4) для данного вида классификации осуществляется по следующему алгоритму:
1. Вычисляем bi по формуле (12).
2. Вычисляем t по первой формуле в (13).
3. Вычисляем ci по второй формуле в (13).
4. Если изменение значения ci превышает заданную точность, то переходим к шагу 2, в противном случае вычисления закончены.
Другое по теме
Введение
История Великой теоремы Ферма неразрывно связана с историей
математики, так как затрагивает все основные темы теории чисел. Она открывает
уникальную возможность понять, что движет математикой и что дает вдохновение
математикам, ...