Скачать 53.17 Kb.
|
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет» Институт фундаментальной биологии и биотехнологии Кафедра биофизики РЕФЕРАТ по дисциплине Информационно-коммуникационные технологии в естественнонаучных исследованиях «Метод упругих карт и метод кластеризации» Преподаватель ___________ И.Е. Суковатая подпись, дата Студент БФ12-01М ___________ А.Ф. Штумпф подпись, дата Красноярск 2013 ОглавлениеМетод упругих карт. 3 Кластерный анализ. 5 Список литературы. 8 Метод упругих карт.Упругая карта служит для нелинейного сокращения размерности данных. В многомерном пространстве данных располагается поверхность, которая приближает имеющиеся точки данных и при этом является, по возможности, не слишком изогнутой. Данные проецируются на эту поверхность и потом могут отображаться на ней, как на карте. Ее можно представлять себе как упругую пластину, погруженную в пространство данных и прикрепленную к точкам данных пружинками. Служит обобщением метода главных компонент (в котором вместо упругой пластины используется абсолютно жесткая плоскость). По построению, упругая карта представляет собой систему упругих пружин, вложенную в многомерное пространство данных1. Эта система апроксимирует двумерное многообразие. Изменение коэффициентов упругости системы позволяет пользователю переключаться от совершенно неструктурированной кластеризации методом K-средних (в пределе нулевой упругости) к многообразиям близким к линейным многообразиям главных компонент (в пределе очень больших модулей изгиба и малых модулей растяжения). В промежуточном диапазоне значений коэффициентов упругости, система эффективно аппроксимирует некоторое нелинейное многообразие. Данный подход основывается на аналогии с механикой: главное многообразие, проходящее через «середину» данных, может быть представлено как упругая мембрана или пластинка. Метод был разработан проф., д.ф.-м.н.А. Н. Горбанем, к.т.н. А. Зиновьевым и к.т.н А. Питенко в 1996—2001 гг. Ниже приведён пример использования главной кривой, построенной методом упругих карт: Нелинейный индекс качества жизни2. Здесь точки представляют собой данные о 171 странах в 4-мерном пространстве сформированном значениями четырёх показателей: валовый доход на душу населения, ожидаемая продолжительность жизни,детская смертность, заболеваемось туберкулезом. Различные формы и цвета точек отображают разные географические местоположения. Толстая красная линия изображает «главную кривую», апроксимирующую набор данных. Рис.1. Нелинейный индекс качества жизни. Главные применения метод нашёл в биоинформатике3, для разведочного анализа и визуализации многомерных данных, для визуализации данных в экономике, социологии и политологии4, как вспомогательный метод для визуализации данных различной природы, привязанных к географической сетке. В последнее время метод был адаптирован как средство для систем поддержки принятия решений для отбора, оптимизации и организации биржевых корзин. Кластерный анализ.Кластерный анализ — задача разбиения заданной выборки объектов (ситуаций) на подмножества, называемые кластерами, так, чтобы каждый кластер состоял из схожих объектов, а объекты разных кластеров существенно отличались. Задача кластеризации относится к статистической обработке, а также к широкому классу задач обучения без учителя. Большинство исследователей склоняются к тому, что впервые термин «кластерный анализ» был предложен математиком Р.Трионом. Впоследствии возник ряд терминов, которые в настоящее время принято считать синонимами термина «кластерный анализ»: автоматическая классификация; ботриология. Кластерный анализ — это многомерная статистическая процедура, выполняющая сбор данных, содержащих информацию о выборке объектов, и затем упорядочивающая объекты в сравнительно однородные группы56 (кластеры)(Q-кластеризация, или Q-техника, собственно кластерный анализ). Кластер — группа элементов, характеризуемых общим свойством, главная цель кластерного анализа — нахождение групп схожих объектов в выборке. Спектр применения кластерного анализа очень широк: его используют в археологии, медицине, психологии, химии, биологии, государственном управлении, филологии, антропологии, маркетинге, социологии и других дисциплинах. Кластерный анализ выполняет следующие основные задачи:
Независимо от предмета изучения применение кластерного анализа предполагает следующие этапы:
Проверка достоверности результатов кластерного решения.
Цели кластерного анализ:
Список литературы.1 A. N. Gorban, A. Y. Zinovyev, Principal Graphs and Manifolds, Из: Handbook of Research on Machine Learning Applications and Trends: Algorithms, Methods and Techniques, Olivas E.S. et al Eds. Information Science Reference, IGI Global: Hershey, PA, USA, 2009. 28-59. 2 A. N. Gorban, A. Zinovyev, Principal manifolds and graphs in practice: from molecular biology to dynamical systems,International Journal of Neural Systems, Vol. 20, No. 3 (2010) 219—232. 3 M. Chacón, M. Lévano, H. Allende, H. Nowak, Detection of Gene Expressions in Microarrays by Applying Iteratively Elastic Neural Net, In: B. Beliczynski et al. (Eds.), Lecture Notes in Computer Sciences, Vol. 4432, Springer: Berlin — Heidelberg 2007, 355—363. 4 A. Zinovyev, Data visualization in political and social sciences, In: SAGE «International Encyclopedia of Political Science», Badie, B., Berg-Schlosser, D., Morlino, L. A. (Eds.), 2011. 5 Айвазян С. А., Бухштабер В. М., Енюков И. С., Мешалкин Л. Д. Прикладная статистика: Классификация и снижение размерности. — М.: Финансы и статистика, 1989. — 607 с. 6 Хайдуков Д. С. Применение кластерного анализа в государственном управлении// Философия математики: актуальные проблемы. – М.: МАКС Пресс, 2009. — 287 с. |
«Информационно- коммуникационные технологии в естественнонаучных исследованиях» «Преобразование Фурье в исследовании распределения триплетов в геномах организмов» | Рабочая программа дисциплины дисциплина в. 1 «Информационно-коммуникационные... Целью изучения дисциплины является подготовка специалистов, способных решать вопросы применения информационно-коммуникационных технологий... | ||
Тексты лекций по дисциплине «Деловое общение» Ставрополь, 2014 Г. Тард; Б. Спиноза; Т. Гоббс; Дж. Локк; П. А. Гольбах; К. А. Гельвеция; ж-ж руссо; Вольтер; И. Кант; Л. Уорд; Ф. Г. Гиддингс; объект... | Лабораторная работа Учитель орагнизует деятельность и помогает в осуществлении задания. Так же используется частично-поисковый метод, метод проблемного... | ||
Реферат Записка с., 4 табл., 2 приложения, 5 источников Алгебраическое уравнение, корни уравнения, число действительных корней уравнения, теорема штурма, метод лобачевского–греффе, метод... | Реферат по дисциплине: «Современные информационно-коммуникационные... Что такое ip-телефония? | ||
Дистанционный конкурс методических идей учителей русского языка и... Многие проблемы, источником которых являются когнитивные затруднения учащихся, могут быть решены, если сделать процессы мышления... | Тема: «Современные образовательные технологии в профильном обучении» Ключевые слова: образовательные технологии в системе профильного обучения, кейс-метод, метод проектов | ||
Реферат по Информационно-коммуникационным технологиям в естественнонаучных... Целью данного реферата является попытка раскрыть те механизмы, которые отвечают за сорбцию в различных ситуациях | Новости образования: Реферат: Диалектический метод в философии Гегеля Активизировать деятельность учащихся на разрешении проблемного вопроса с помощью интенсификации обучения на основе схем, карт | ||
Положение об областном заочном конкурсе «Информационно-коммуникационные... Положение определяет порядок организации и проведения областного заочного конкурса «Информационно-коммуникационные технологии в профессиональном... | Тема урока: «Моделирование лифа путем перевода нагрудной вытачки» Методы обучения: метод мозговой атаки, метод контрольных вопросов, частично проблемно-поисковый, метод упражнений | ||
Программа учебной дисциплины информатика и информационно-коммуникационные... Информатике и икт (базовый уровень) 2008г для специальностей 220703 «Автоматизация технологических процессов и производств» (химическая... | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Используется деятельностный метод обучения и элементы всех ведущих технологий, используемых в образовательном процессе в начальной... | ||
Реферат по Информационно-коммуникационным технологиям в естественнонаучных... Глезер, 1993]. Поэтому в зрительной системе формируется зрительное восприятие, то есть наглядно-образное отражение реально существующего... | Метод проектов на уроках иностранного языка Мы рассматриваем в данном контексте технологии как совокупность приемов, позволяющих в определенной их последовательности, диктуемой... |