1. 大数据的新算法:简化数据分类
大数据的新算法:简化数据分类
如今,大数据时代悄然来临。专家用“大数据”的表达描述大量信息,比如数十亿人在计算机、智能手机以及其他电子设备上分享的照片、音频、文本等数据。当前这种模式为我们的未来展现了前所未有的愿景:比如追踪流感疫情蔓延,实时监控道路交通,处理紧急自然灾害等。对人们而言,想要利用这些庞大的数据,首先必须要了解它们,而在此之前我们需要一种快捷有效自动的方式对数据进行分类。
其中一种最为常用的系统,是一系列称之为簇分析的统计技术,这种技术能依据数据的“相似性”进行数据分组。来自意大利国际高等研究院(SISSA)的两位研究者基于简单且强大的原理设计了一种簇分析方法,被证明可以非常有效地解决一些大数据分析中遇到的主要典型问题。
数据集合可以视为多维空间的云数据点。这些点呈现不同分配方式:或稀疏地分布在一个区域,或密集地分布在另外一个区域。簇分析就是用来有效地鉴别密集型区域,基于基本的准则将数据分为一定数量的重要子集合,每个子集合对应一种分类。
“以一个面部图像数据库为例,”SISSA统计与生物物理系教授Alessandro Laio说,“数据库可能包含同一个人的多张照片,簇分析可以用来归类同一人的所有照片。这种类型的分析可用自动脸部识别系统来完成。”
“我们试着设计一种较现有方法更为有效的算法,来解决簇分析中典型的问题。”Laio继续补充说。
“我们的方法基于一种新的鉴定簇中心,比如子集合,”另一位研究者Alex Rodriguez解释道,“试想这样的情形,在无法访问地图中,却不得不鉴定全球所有的城市时,这无疑是一个艰巨的任务。”Rodriguez进一步解释道,“因此我们在做一种探索式的识别,尝试寻找一条简单的规则或是一种捷径来达成目标。”
“为了确定一个地方是否达到城市级别规模,我们可以让当地居民计数自己的‘邻居’,换句话说,他房子的100米内住了多少人。一旦得到这个数字,我们继续去确认每一个居民,他们身边最近的拥有最多邻居数的居民。借助这两组数据结果交叉的部分,就可以推断每个人所在居住区域人口的稠密程度,以及拥有邻居数最多的两家间距。就全球人口而言,通过自动交叉检测这些数据,我们能识别代表簇状中心的个体,这些个体就是不同的城市。” Laio解释道。
“我们的算法能够精确地完成此类计算,也适用于其他场景,”Rodriguez进一步补充说,此算法表现相当优异。Rodriguez对此有着深刻理解:“借用面部数据档案Olivetti Face数据库,我们测试了自己的数学模型,并获得了满意的结果。此系统能够正确地识别大部分个体,从不产生假阳性结果,这意味着在某些情况下,它可能无法识别事物,但绝不会混淆一个个体与另一个个体。与类似的方法相比,我们的算法能够有效地剔除异类,要知道这些异类的数据点与其他数据存在较大差异是会损毁分析结果的。”
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2. 做不锈钢防盗网打孔时怎样计算让间距相同,2.0的开孔器
(总长)÷(一般性间距+2公分开孔器)大概知道用多少条管.再这样算(总长)-(用管数×2公分开孔器)÷(用管数量+1)
呵呵不知道你能否看明白!
真想叫你买包烟自己抽着慢慢想清楚.
3. 有人知道双色球的算法吗
双色球组合算法:
由于双色球的红球号码有33个,红球间距选号,因此在号码分布图中,可以看到每期的中奖号码之间产生了大小不等的间距,其间距值最小为零,最大的间距值可达到20以上。如果把33个红球号码形成一个圆圈,那么每期开出的六个中奖号码,从理论上来讲每个号码之间的间距应是相等的,即为 33/6=5.5,近似等于6。但是在实际开奖过程中,号码是不可能均匀分布的,每期至少要有一个间距值>6的号码结构出现。
由于号码之间具有一定的离散性,造成了每期开奖号码之间都有大间距号码出现的特点,而且有很多期含有两个号码之间的间距均大于其理论间距6。经统计,双色球组合算法号码间距超过6的情况几乎每期要出现。在选号时应注意至少要留下2个号码之间的间距大于6的组合,号码之间的最大间距值一般在8-14之间为最佳。提醒大伙儿注意的是,号码之间如有一个大间距出现,在下期或下几期中,这个大间距会逐渐变小,逐渐形成一个出号热区。
当期号码之间产生的间距与号码分布有着密切的关系。双色球走势图是由每期的开奖号码和它们之间的若干间距组成。前面提到大间距每期都有,那么这些间距和号码的分布有着什么关系呢?从号码分布图和统计结果来看,二者之间总的关系是:号码间距越小,号码之间的密集度越高,也预示号码之间连号越多,其中三连号更是影响号码的密集度和间距的大小。而根据号码之间产生的间隔距离,从号码之间的间距角度来分析红球号码在各个区间的冷热变化,虽不能确定具体的号码,却能有利于帮助大家找到号码大致的出号范围,把握红球号码在各个区间的冷热变化,从而在看图选号时,使选号变得更有方向。
双色球概率算法
我们做事情、分析问题都有一个基本原理,也就是理论依据。原理不正确,结果就会出错,原理正确才能保证结果的正确。
对于双色球概率算法分析彩票的基本原理就是概率均等原理。彩票摇奖是一个随机的过程,从理论上来说,每一个备选号码被摇出的概率是相同的。
除了概率均等原理之外,我们分析彩票还有没有其他的一些理论和方法呢?比如生日法选号,有报纸报道:某地有一位彩民用自己的生日号码中得了大奖。除了生日法以外,也有人用周易来预测号码,他们使用的就是周易原理。
对于生日法选号、周易原理选号等,我们目前还无法把握,至少还不能完全验证它们的科学性。但是,概率均等原理在数学上是概率论的一个最基本的理论,在数学领域已经被充分验证,并广泛运用到实践当中。
4. 简单的加密算法——维吉尼亚密码
学号:16030140019
姓名: 莫益彰
【嵌牛导读】:凯撒密码是一种简单的加密方法,即将文本中的每一个字符都位移相同的位置。如选定位移3位:
原文:a b c
密文:d e f
由于出现了字母频度分析,凯撒密码变得很容易破解,因此人们在单一恺撒密码的基础上扩展出多表密码,称为“维吉尼亚”密码。
【嵌牛鼻子】密码学,计算机安全。
【嵌牛提问】维吉尼亚怎么破解,8位维吉尼亚是否可破?维吉尼亚算法的时间复杂度?
【嵌牛正文】
维吉尼亚密码的加密
维吉尼亚密码由凯撒密码扩展而来,引入了密钥的概念。即根据密钥来决定用哪一行的密表来进行替换,以此来对抗字频统计。假如以上面第一行代表明文字母,左面第一列代表密钥字母,对如下明文加密:
TO BE OR NOT TO BE THAT IS THE QUESTION
当选定RELATIONS作为密钥时,加密过程是:明文一个字母为T,第一个密钥字母为R,因此可以找到在R行中代替T的为K,依此类推,得出对应关系如下:
密钥: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
图解加密过程:
在维吉尼亚(Vigenère)的密码中,发件人和收件人必须使用同一个关键词(或者同一文字章节),这个关键词或文字章节中的字母告诉他们怎么样才能前后改变字母的位置来获得该段信息中的每个字母的正确对应位置。
维吉尼亚密码的破解
维吉尼亚密码分解后实则就是多个凯撒密码,只要知道密钥的长度,我们就可以将其分解。
如密文为:ABCDEFGHIJKLMN
如果我们知道密钥长度为3,就可将其分解为三组:
组1:A D G J N
组2:B E H K
组3:C F I M
分解后每组就是一个凯撒密码,即组内的位移量是一致的,对每一组即可用频度分析法来解密。
所以破解维吉尼亚密码的关键就是确定密钥的长度。
确定密钥长度
确定密钥长度主要有两种方法,Kasiski 测试法相对简单很多,但Friedman 测试法的效果明显优于Kasiski 测试法。
Kasiski 测试法
在英文中,一些常见的单词如the有几率被密钥的相同部分加密,即原文中的the可能在密文中呈现为相同的三个字母。
在这种情况下,相同片段的间距就是密文长度的倍数。
所以我们可以通过在密文中找到相同的片段,计算出这些相同片段之间的间距,而密钥长度理论上就是这些间距的公约数。
然后我们需要知道重合指数(IC, index of coincidence)的概念。
重合指数表示两个随机选出的字母是相同的的概率,即随机选出两个A的概率+随机选出两个B的概率+随机选出两个C的概率+……+随机选出两个Z的概率。
对英语而言,根据上述的频率表,我们可以计算出英语文本的重合指数为
P(A)^2 + P(B)^2+……+P(Z)^2 = 0.65
利用重合指数推测密钥长度的原理在于,对于一个由凯撒密码加密的序列,由于所有字母的位移程度相同,所以密文的重合指数应等于原文语言的重合指数。
据此,我们可以逐一计算不同密钥长度下的重合指数,当重合指数接近期望的0.65时,我们就可以推测这是我们所要找的密钥长度。
举例来说,对密文ABCDEABCDEABCDEABC
首先测试密钥长度=1,对密文ABCDEABCDEABCDEABC统计每个字符出现的次数:
A: 4 B: 4 C: 4 D:3 E:3
那么对于该序列的重合指数就为:(4/18)^2 + (4/18)^2 + (4/18)^2 +(3/18)^2 +(3/18)^2 != 0.65
然后测试密钥长度=2,将密文ABCDEABCDEABCDEABC分解为两组:
组1:A C E B D A C E B
组2:B D A C E B D A C
我们知道如果密钥长度真的是2,那么组1,组2都是一个凯撒密码。对组1组2分别计算重合指数。
如果组1的重合指数接近0.65,组2的重合指数也接近0.65,那么基本可以断定密钥长度为2。
在知道了密钥长度n以后,就可将密文分解为n组,每一组都是一个凯撒密码,然后对每一组用字母频度分析进行解密,和在一起就能成功解密凯撒密码。
上文已经说到,自然语言的字母频度是一定的。字母频度分析就是将密文的字母频度和自然语言的自然频度排序对比,从而找出可能的原文。