Комплексная оценка состояния сложных систем на основе иммунокомпьютинга. Соколова С.П - 15 стр.

UptoLike

13
Лабораторная работа № 4
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ПРОЦЕДУРА САМООБУЧЕНИЯ
(ОБУЧЕНИЯ БЕЗ ЭКСПЕРТА)
Цель работы: создание программного модуля для реализации вы-
числительной процедуры самообучения (обучения без эксперта) на ос-
нове инструментария универсальных систем MatLab и MatCAD.
1. Математический аппарат
Процедура самообучения (обучение без эксперта) основана на авто-
матической классификации.
Считаем, что матрица A = [X
1
, ..., X
m
] размерности (n m) формиру-
ется набором m векторов X
1
, ..., X
m
.
Алгоритм вычислительной процедуры самообучения (обучения без
эксперта) состоит из следующих шагов.
Шаг 1. Формируем матрицу A = [X
1
, ..., X
m
] размерности (n m),
используя набор m векторов X
1
, ..., X
m
.
Шаг 2. Вычисляем сингулярное разложение матрицы A :
TT
111 2 22
...
rrr
ss s=+ ++
T
AUV UV UV
,(1)
где s
i
– сингулярные числа матрицы A, U
i
, V
i
– соответственно, левые и
правые сингулярные векторы; r – ранг матрицы. Эти сингулярные чис-
ла и сингулярные векторы удовлетворяют следующим соотношениям:
TT T
12
... 0, 1, 1
riiiii ii
ss s s≥≥ = = =UAV,UU VV
.(2)
1.i = ,...,r
Шаг 3. Произвольным образом выбираем в качестве исходных пра-
вые сингулярные векторы V
m1
и V
m2
. Определяем значения энергии свя-
зи для исходных векторов X
1
,...,X
m
с V
m1
и V
m2
. Результаты вычисле-
ний значений энергии связи записываем в таблицу.
Шаг 4. Представляем исходные векторы X
1
,..., X
m
на плоскости вы-
численных значений энергии связи.
Шаг 5. На плоскости вычисленных значений энергии связи форми-
руем классы и проводим интерпретацию полученных результатов.