1. 大數據的新演算法:簡化數據分類
大數據的新演算法:簡化數據分類
如今,大數據時代悄然來臨。專家用「大數據」的表達描述大量信息,比如數十億人在計算機、智能手機以及其他電子設備上分享的照片、音頻、文本等數據。當前這種模式為我們的未來展現了前所未有的願景:比如追蹤流感疫情蔓延,實時監控道路交通,處理緊急自然災害等。對人們而言,想要利用這些龐大的數據,首先必須要了解它們,而在此之前我們需要一種快捷有效自動的方式對數據進行分類。
其中一種最為常用的系統,是一系列稱之為簇分析的統計技術,這種技術能依據數據的「相似性」進行數據分組。來自義大利國際高等研究院(SISSA)的兩位研究者基於簡單且強大的原理設計了一種簇分析方法,被證明可以非常有效地解決一些大數據分析中遇到的主要典型問題。
數據集合可以視為多維空間的雲數據點。這些點呈現不同分配方式:或稀疏地分布在一個區域,或密集地分布在另外一個區域。簇分析就是用來有效地鑒別密集型區域,基於基本的准則將數據分為一定數量的重要子集合,每個子集合對應一種分類。
「以一個面部圖像資料庫為例,」SISSA統計與生物物理系教授Alessandro Laio說,「資料庫可能包含同一個人的多張照片,簇分析可以用來歸類同一人的所有照片。這種類型的分析可用自動臉部識別系統來完成。」
「我們試著設計一種較現有方法更為有效的演算法,來解決簇分析中典型的問題。」Laio繼續補充說。
「我們的方法基於一種新的鑒定簇中心,比如子集合,」另一位研究者Alex Rodriguez解釋道,「試想這樣的情形,在無法訪問地圖中,卻不得不鑒定全球所有的城市時,這無疑是一個艱巨的任務。」Rodriguez進一步解釋道,「因此我們在做一種探索式的識別,嘗試尋找一條簡單的規則或是一種捷徑來達成目標。」
「為了確定一個地方是否達到城市級別規模,我們可以讓當地居民計數自己的『鄰居』,換句話說,他房子的100米內住了多少人。一旦得到這個數字,我們繼續去確認每一個居民,他們身邊最近的擁有最多鄰居數的居民。藉助這兩組數據結果交叉的部分,就可以推斷每個人所在居住區域人口的稠密程度,以及擁有鄰居數最多的兩家間距。就全球人口而言,通過自動交叉檢測這些數據,我們能識別代表簇狀中心的個體,這些個體就是不同的城市。」 Laio解釋道。
「我們的演算法能夠精確地完成此類計算,也適用於其他場景,」Rodriguez進一步補充說,此演算法表現相當優異。Rodriguez對此有著深刻理解:「借用面部數據檔案Olivetti Face資料庫,我們測試了自己的數學模型,並獲得了滿意的結果。此系統能夠正確地識別大部分個體,從不產生假陽性結果,這意味著在某些情況下,它可能無法識別事物,但絕不會混淆一個個體與另一個個體。與類似的方法相比,我們的演算法能夠有效地剔除異類,要知道這些異類的數據點與其他數據存在較大差異是會損毀分析結果的。」
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2. 做不銹鋼防盜網打孔時怎樣計算讓間距相同,2.0的開孔器
(總長)÷(一般性間距+2公分開孔器)大概知道用多少條管.再這樣算(總長)-(用管數×2公分開孔器)÷(用管數量+1)
呵呵不知道你能否看明白!
真想叫你買包煙自己抽著慢慢想清楚.
3. 有人知道雙色球的演算法嗎
雙色球組合演算法:
由於雙色球的紅球號碼有33個,紅球間距選號,因此在號碼分布圖中,可以看到每期的中獎號碼之間產生了大小不等的間距,其間距值最小為零,最大的間距值可達到20以上。如果把33個紅球號碼形成一個圓圈,那麼每期開出的六個中獎號碼,從理論上來講每個號碼之間的間距應是相等的,即為 33/6=5.5,近似等於6。但是在實際開獎過程中,號碼是不可能均勻分布的,每期至少要有一個間距值>6的號碼結構出現。
由於號碼之間具有一定的離散性,造成了每期開獎號碼之間都有大間距號碼出現的特點,而且有很多期含有兩個號碼之間的間距均大於其理論間距6。經統計,雙色球組合演算法號碼間距超過6的情況幾乎每期要出現。在選號時應注意至少要留下2個號碼之間的間距大於6的組合,號碼之間的最大間距值一般在8-14之間為最佳。提醒大夥兒注意的是,號碼之間如有一個大間距出現,在下期或下幾期中,這個大間距會逐漸變小,逐漸形成一個出號熱區。
當期號碼之間產生的間距與號碼分布有著密切的關系。雙色球走勢圖是由每期的開獎號碼和它們之間的若干間距組成。前面提到大間距每期都有,那麼這些間距和號碼的分布有著什麼關系呢?從號碼分布圖和統計結果來看,二者之間總的關系是:號碼間距越小,號碼之間的密集度越高,也預示號碼之間連號越多,其中三連號更是影響號碼的密集度和間距的大小。而根據號碼之間產生的間隔距離,從號碼之間的間距角度來分析紅球號碼在各個區間的冷熱變化,雖不能確定具體的號碼,卻能有利於幫助大家找到號碼大致的出號范圍,把握紅球號碼在各個區間的冷熱變化,從而在看圖選號時,使選號變得更有方向。
雙色球概率演算法
我們做事情、分析問題都有一個基本原理,也就是理論依據。原理不正確,結果就會出錯,原理正確才能保證結果的正確。
對於雙色球概率演算法分析彩票的基本原理就是概率均等原理。彩票搖獎是一個隨機的過程,從理論上來說,每一個備選號碼被搖出的概率是相同的。
除了概率均等原理之外,我們分析彩票還有沒有其他的一些理論和方法呢?比如生日法選號,有報紙報道:某地有一位彩民用自己的生日號碼中得了大獎。除了生日法以外,也有人用周易來預測號碼,他們使用的就是周易原理。
對於生日法選號、周易原理選號等,我們目前還無法把握,至少還不能完全驗證它們的科學性。但是,概率均等原理在數學上是概率論的一個最基本的理論,在數學領域已經被充分驗證,並廣泛運用到實踐當中。
4. 簡單的加密演算法——維吉尼亞密碼
學號:16030140019
姓名: 莫益彰
【嵌牛導讀】:凱撒密碼是一種簡單的加密方法,即將文本中的每一個字元都位移相同的位置。如選定位移3位:
原文:a b c
密文:d e f
由於出現了字母頻度分析,凱撒密碼變得很容易破解,因此人們在單一愷撒密碼的基礎上擴展出多表密碼,稱為「維吉尼亞」密碼。
【嵌牛鼻子】密碼學,計算機安全。
【嵌牛提問】維吉尼亞怎麼破解,8位維吉尼亞是否可破?維吉尼亞演算法的時間復雜度?
【嵌牛正文】
維吉尼亞密碼的加密
維吉尼亞密碼由凱撒密碼擴展而來,引入了密鑰的概念。即根據密鑰來決定用哪一行的密表來進行替換,以此來對抗字頻統計。假如以上面第一行代表明文字母,左面第一列代表密鑰字母,對如下明文加密:
TO BE OR NOT TO BE THAT IS THE QUESTION
當選定RELATIONS作為密鑰時,加密過程是:明文一個字母為T,第一個密鑰字母為R,因此可以找到在R行中代替T的為K,依此類推,得出對應關系如下:
密鑰:RE LA TI ONS RE LA TION SR ELA TIONSREL
明文:TO BE OR NOT TO BE THAT IS THE QUESTION
密文:KS ME HZ BBL KS ME MPOG AJ XSE JCSFLZSY
圖解加密過程:
在維吉尼亞(Vigenère)的密碼中,發件人和收件人必須使用同一個關鍵詞(或者同一文字章節),這個關鍵詞或文字章節中的字母告訴他們怎麼樣才能前後改變字母的位置來獲得該段信息中的每個字母的正確對應位置。
維吉尼亞密碼的破解
維吉尼亞密碼分解後實則就是多個凱撒密碼,只要知道密鑰的長度,我們就可以將其分解。
如密文為:ABCDEFGHIJKLMN
如果我們知道密鑰長度為3,就可將其分解為三組:
組1:A D G J N
組2:B E H K
組3:C F I M
分解後每組就是一個凱撒密碼,即組內的位移量是一致的,對每一組即可用頻度分析法來解密。
所以破解維吉尼亞密碼的關鍵就是確定密鑰的長度。
確定密鑰長度
確定密鑰長度主要有兩種方法,Kasiski 測試法相對簡單很多,但Friedman 測試法的效果明顯優於Kasiski 測試法。
Kasiski 測試法
在英文中,一些常見的單詞如the有幾率被密鑰的相同部分加密,即原文中的the可能在密文中呈現為相同的三個字母。
在這種情況下,相同片段的間距就是密文長度的倍數。
所以我們可以通過在密文中找到相同的片段,計算出這些相同片段之間的間距,而密鑰長度理論上就是這些間距的公約數。
然後我們需要知道重合指數(IC, index of coincidence)的概念。
重合指數表示兩個隨機選出的字母是相同的的概率,即隨機選出兩個A的概率+隨機選出兩個B的概率+隨機選出兩個C的概率+……+隨機選出兩個Z的概率。
對英語而言,根據上述的頻率表,我們可以計算出英語文本的重合指數為
P(A)^2 + P(B)^2+……+P(Z)^2 = 0.65
利用重合指數推測密鑰長度的原理在於,對於一個由凱撒密碼加密的序列,由於所有字母的位移程度相同,所以密文的重合指數應等於原文語言的重合指數。
據此,我們可以逐一計算不同密鑰長度下的重合指數,當重合指數接近期望的0.65時,我們就可以推測這是我們所要找的密鑰長度。
舉例來說,對密文ABCDEABCDEABCDEABC
首先測試密鑰長度=1,對密文ABCDEABCDEABCDEABC統計每個字元出現的次數:
A: 4 B: 4 C: 4 D:3 E:3
那麼對於該序列的重合指數就為:(4/18)^2 + (4/18)^2 + (4/18)^2 +(3/18)^2 +(3/18)^2 != 0.65
然後測試密鑰長度=2,將密文ABCDEABCDEABCDEABC分解為兩組:
組1:A C E B D A C E B
組2:B D A C E B D A C
我們知道如果密鑰長度真的是2,那麼組1,組2都是一個凱撒密碼。對組1組2分別計算重合指數。
如果組1的重合指數接近0.65,組2的重合指數也接近0.65,那麼基本可以斷定密鑰長度為2。
在知道了密鑰長度n以後,就可將密文分解為n組,每一組都是一個凱撒密碼,然後對每一組用字母頻度分析進行解密,和在一起就能成功解密凱撒密碼。
上文已經說到,自然語言的字母頻度是一定的。字母頻度分析就是將密文的字母頻度和自然語言的自然頻度排序對比,從而找出可能的原文。