数学建模社区-数学中国

标题: DNA解决方案 [打印本页]

作者: longde    时间: 2015-8-17 22:42
标题: DNA解决方案
DNA解决方案$ C9 M" B( ~6 q4 s9 e$ p
2 k; I- s' ~2 n; @0 }% K
    摘要  本问题是一个“有人管理分类问题”. 首先分别列举出20个学习样本序列中1字符串、2字符串、3字符串出现的频率,构成含41个变量的基本特征集,接着用主成分分析法从中提取出4个特征.然后用Fisher线性判别法进行分类,得出了所求20个人工制造序列及182个自然序列的分类结果如下:0 ^" ~* j6 n% \
20个人工序列:22, 23,25,27,29,34,35,36,37为A类,其余为B类.2 a* f  z" a9 p4 O' s: Q4 J
1)        182个自然序列:1,4,8,10,27,29,32,41,43,48,54,63,70,72,75,76,81,86,90,92,102,110,116,119,126,131,144,150,157,159,160,161,162,163,164,165,166,169,170,182为B类,其余为A类.: ^3 |7 Y# @% z" H
最后通过检验证明所用的分类数学模型效率较高.- |1 N9 z2 a8 U( [* w
' {& d4 A* N" [/ W* \
一、问 题 重 述
3 K9 {6 k! K+ _7 A% s/ q9 V! I% i
! @' G* G4 P+ x4 D6 V, h人类基因组计划中DNA全序列草图是由4个字符A,T,C,G按一定顺序排成的长约30亿的字符序列,其中没有“断句”也没有标点符号.虽然人类对它知之甚少,但也发现了其中的一些规律性和结构.例如,在全序列中有一些是用于编码蛋白质的序列片段,即由这4个字符组成的64种不同的3字符串,其中大多数用于编码构成蛋白质的20种氨基酸.又例如,在不用于编码蛋白质的序列片段中,A和T的含量特别多些,于是以某些碱基特别丰富作为特征去研究DNA序列的结构也取得了一些结果.此外,利用统计的方法还发现序列的某些片段之间具有相关性,等等.这些发现让人们相信,DNA序列中存在着局部的和全局性的结构,充分发掘序列的结构对理解DNA全序列是十分有意义的.目前在这项研究中最普通的思想是省略序列的某些细节,突出特征,然后将其表示成适当的数学对象.7 n5 P" ?- A* q) g3 _& W( z
作为研究DNA序列的结构的尝试,提出以下对序列集合进行分类的问题:
# b$ ]% z; z7 Q# m5 o1)请从20个已知类别的人工制造的序列(其中序列标号1~10 为A类,11~20为B类)中提取特征,构造分类方法,并用这些已知类别的序列,衡量你的方法是否足够好.然后用你认为满意的方法,对另外20个未标明类别的人工序列(标号21~40)进行分类,把结果用序号(按从小到大的顺序)标明他们的类别(无法分类的不写入) ! |% G  o& B/ f: G; y
2)同样方法对182个自然DNA序列(他们都较长)进行分类,像1)一样地给出分类结果.; p; ~7 o2 M2 f  d8 ?; n0 }9 Q: _4 T

# c* }2 Z0 M' o. F& y& P二、模型的合理假设
; G, M2 T: R' M! M& c0 A2 N1 l% ]: F
9 Y" j4 f$ Y0 z7 h: J5 v3 Y1.        各序列中DNA碱基三联组(即3字符串)的起始位置和基因表达不影响分类的结果.- t" K/ e% b3 @3 E6 C8 U  H! Y
2.        64种3字符串压缩为20组后不影响分类的结果.0 R: x4 U# F1 ]5 R8 W3 y8 n5 {: s! y
3.        较长的182个自然序列与已知类别的20个样本序列具有共同的特征.
6 @% }' X( w  \7 V' P0 Z7 `1 B3 i6 j# H% E1 Y- Y
三、模型建立与求解
8 P& U7 [0 e, N. Q  u! u8 W6 w
$ H6 K6 O9 }: F1 L研究DNA序列具有什么结构,其A,T,C,G 4个碱基排成的看似随机的序列中隐藏着什么规律,是解读人类基因组计划中DNA全序列草图的基础,也是生物信息学(Bioinformatcs)最重要的课题之一.. A) g" o# b0 V# P6 S; r% w3 t
题目给出了20个已知为两个类别的人工制造的DNA序列,要求我们从中提取特征,构造分类方法,从而对20个未标明类别的人工DNA序列和182个自然DNA序列进行分类.这是模式识别中的“有人管理分类”问题,即事先规定了分类的标准和种类的数目,通过大批已知样本的信息处理找出规律,再用计算机预报未知.给出的已知类别的样本称为学习样本.对于此类问题,我们通过建立分类数学模型(这包括形成和提取特征以及制定分类决策)、考查分类模型的效率、预报未知这几个步骤来进行.
4 n# N) v) z2 v* z0 M7 E: K' S9 l' a2 j( I) f' Q4 B1 H6 s- n8 D
(一)特征的形成和提取
1 |5 N) K! y. ^, ~6 p4 M0 m5 r* s) T# l& a) }
为了有效地实现分类识别,首先要根据被识别的对象产生一组基本特征,并对基本特征进行变换,得到最能反映分类本质的特征.这就是特征形成和提取的过程.在列举了尽可能完备的特征参数集之后,就要借助于数学的方法,使特征参数的数目(在保证分类良好的前提下)减到最小.这是因为:1.多余的特征参数不但没有多少好处,而且会带来噪音,干扰分类和数学模型的建立.2.为了保证样本数和特征参数个数的比值足够大,而又不必要用太多的样本,最好使特征参数的个数降至最少.模式识别计算一般要求样本数至少为变量数的3倍,否则结果不够可靠.本问题的学习样本数为20个,故特征参数的个数以6~8个为宜.
$ p; E% S. c) L( [我们通过研究4个字符A,T,C,G在DNA序列中的排列、组合特性,主要是研究字符和字符串的排列在序列中出现的频率,从中提取DNA序列的结构特征参数., S: {+ ?* C3 j& R  Y3 x

3 c: g  g5 C0 _7 i: Y8 f! A1.特征的形成$ _* x+ q, Z' ~: [8 n; Z% `6 Z
分别列举一个字符,2个字符,3个字符的排列在序列中出现的频率,构成基本特征集.3 [/ G$ V' h$ T7 [9 `* ?5 A
(1)1个字符的出现频率! k, c& ?% R8 x0 H
表1列出了20个样本中A,T,C,G这4个字符出现的频率.由于在不用于编码蛋白质的序列片段中,A和T的含量特别多些,因此我们将A和T是否特别丰富作为一个特征.在表1中,列出了A和T出现的频率之和.(程序见附录一)
7 a; E+ ?- U+ o; f8 W+ i7 @
4 \" c* s2 n  q: a: ?* R                       表        1- E  J) Y3 P+ F" R2 z: A
          7 v. z/ N) X: F2 G. Q
               A             C            T           G           A+T  l& I8 e7 n3 V( h, t
       1.   29.73        17.12       13.51       39.64       43.24# [8 [% C) h0 f. @; [( Y
       2.   27.03        16.22       15.32       41.44       42.34
" D  k- ^1 V0 X1 G' u6 I, G       3.   27.03        21.62        6.31       45.05       33.33
- \- ?8 F" N. i7 z5 T9 O       4.   42.34        10.81       28.83       18.02       71.179 j2 e, X( Z' k0 }
       5.   23.42        23.42       10.81       42.34       34.23
- p2 J. O3 W% h0 c2 l6 ^+ V! j* ~6 Z. m       6.   35.14        12.61       12.61       39.64       47.75
% w: M# p1 }6 u1 a: I, g       7.   35.14         9.91       18.92       36.04       54.05; @7 a* x$ G+ @
       8.   27.93        16.22       18.92       36.94       46.85
- z( J* n2 X" h& D5 Y3 P       9.   20.72        20.72       15.32       43.24       36.04. N. V) c/ u& P, o. w3 E" A* ]
10.   18.18        27.27       13.64      40.91        31.827 d, t9 G8 _' D2 L% Z+ z$ E

6 A& U3 Z; }& Q1 j. F      11.   35.45         4.55       50.00       10.00       85.45' k$ Y! M  r$ W! X* k% @# F
      12.   32.73         2.73       50.00       14.55       82.73
: A" x. P7 C2 X3 K1 J0 ?      13.   25.45        10.00       51.82       12.73       77.27
( D: i; K' s/ E1 ~! H! T      14.   30.00         8.18       50.00       11.82       80.00+ k0 q. U, ]9 x, v. l/ M% p
      15.   29.09          .00       64.55        6.36       93.64# y/ t. m$ i4 e5 e
      16.   36.36         8.18       46.36        9.09       82.73' S1 Q1 f, R8 t# ?3 b# z) t
      17.   35.45        24.55       26.36       13.64       61.821 L9 n. s/ R+ N: q
      18.   29.09        11.82       50.00        9.09       79.09- {  d. m/ N: k1 }. _
      19.   21.82        14.55       56.36        7.27       78.18
% r9 g( b5 e3 b% }      20.   20.00        17.27       56.36        6.36       76.36
% X* e+ \) Z( K2 v6 v1 ?3 Z3 s! l3 G- f' \! o8 u0 Q
                         $ n9 ~& c0 ^/ C/ F
(2)2字符串的排列出现的频率
4 l% k' Z; t0 Q/ F3 {A,T,C,G这4个字符组成了16种不同的2字符串.表2列出了20个样本中各2字符串出现的频率.(用“滚动”算法,如ATTCG有AT,TT,TC,CG共4个2字符串)(程序与附录一类似)
2 _& x% U' H" `# K表   2  5 |6 f# o4 L0 x% R& K# W8 c
     AA  AC  AT  AG  TA  TC  TG  TT  CA  CT  CC   CG  GA  GT GC  GG
5 m3 g$ D* g$ V; O 1.   9.01 9.01  3.60  8.11  4.50  .90  4.50  3.60  3.60  3.60 1.80  8.11 11.7 1 2.70  5.41 18.92
& @- ?9 T. d& P- ^4 ~! m6 S! _  t/ b 2.   9.91 7.21  3.60  5.41  2.70 1.80  5.41  5.41  4.50  1.80  .90  9.01  9.91 4.50  5.41 21.622 e/ O/ m& `7 P/ L
3.   5.41 11.71 3.60  5.41  2.70 1.80   .90   .90   5.41  .90  .90  14.41 13.51  .90 7.21 23.429 {9 E. v  v3 C) {8 K+ G
4.  18.92 5.41 11.71  5.41 10.81 1.80  5.41  10.81  5.41  1.80 .90   2.70  6.31 4.50  2.70 4.50+ {- `' l; K: ^; q7 P$ g
5.   6.31 8.11  1.80  7.21 1.80  2.70  2.70  3.60  5.41  4.50 2.70 10.81  9.91  .90  9.01 21.62
  M1 K( @. j2 Y6 o* o4 R6 N 6.  15.32 2.70  6.31  9.91 3.60 1.80   1.80  5.41  4.50   .00  .00  8.11  10.81  .90 8.11 19.82
$ o1 z! N' P* A7 {# Z/ M5 Y 7.  15.32 1.80 10.81  7.21 4.50  2.70  6.31  5.41  .90   1.80  .90  6.31  13.51 .90 4.50 16.22
$ B/ r: O% ?# m2 P# G. \; P8 K 8.   8.11 3.60  6.31 9.91  5.41  3.60  2.70  7.21  2.70  3.60 1.80  8.11  10.81 1.80 7.2116.22
' u+ I: X' M' S. e( h 9.   9.01  .90  4.50  6.31  .00 3.60  7.21  4.50  3.60  2.70 2.70  11.71  7.21 3.60 13.5118.02
5 j7 I0 A; @: u( e; z 10.  6.36  3.64 1.82  6.36 1.82 5.45  2.73  3.64  5.45   3.64 4.55 13.64   4.55 3.64 13.64 18.182 N  X/ X: Y6 g" n9 P1 q1 }) \
11. 15.45  2.73 14.55 2.73 16.36  .91 1.82   30.00  .91   .91  .91  1.82   2.73  4.55 .00  2.73
$ ?% a) |( z- \5 C8 u: Q/ k 12. 13.64  .91  10.91 6.36 15.45 1.82 1.82   30.91  .91  .91   .00  .91    2.73  7.27  .00 4.55
- ?. Q5 |( V9 o3 X% n2 f  \ 13. 6.36   4.55 10.00 4.55  12.73 1.82 2.73  34.55  2.73 2.73  1.82  1.8   2 3.64 4.55 1.82  2.73. U# Q( b/ ~, q! T/ G0 A3 l0 r5 E
14. 8.18   .91  12.73 7.27 13.64  6.36 1.82  28.18  2.73  4.55  .00  .91  5.45  4.55  .91  .91% l, g# u& d& \+ O  ^
15.13.64  .00  12.73 1.82 13.64  .00 2.73    48.18  .00  .00    .00  .00  1.82  3.64  .00  .91
' |9 ~6 E% c6 V/ O+ f+ O6 p9 \16. 16.36  3.64  15.45  .9113.64  4.55 4.55  22.73  1.82  5.45  .00  .91  4.55  2.73  .00  1.82
: i( P% u& V6 y9 i1 g( h 17.17.27  5.45 10.91 1.82 10.00  6.36 4.55  5.45   4.55  7.27  9.09 2.73  3.64  2.73  3.64 3.64" ?& J" y% ~' X( r1 h" J6 [
18.8.18  7.27  11.82 1.82 15.45  1.82  .91  30.91  3.64  3.64 1.82  2.73 1.82   3.64  .91  2.73
6 ?  I+ Z& |* { 19.2.73  2.73 13.64 1.82  14.55  9.09  .913  1.82  1.82  8.18  1.82  2.73  2.73  2.73  .91 .91
1 @! [* P) O/ l/ r 20. 6.36  6.36 6.36  .91  9.09  10.00  3.64 32.73  2.73  13.64  .91  .00   1.82  3.64   .00 .91
* q8 _, ~8 k" T                        
1 \# U8 T* {) u(3)3字符串的排列出现的频率; _2 O  e, a( k% _
A,T,C,G这4个字符组成了64种不同的3字符串.这64种3字符串构成生物蛋白质的20种氨基酸.在参考文献[1]的Figur2中,给出了这20种氨基酸的编码(见图1).因此,在计算3字符串的出现频率时,我们根据图1将代表同一种氨基酸的3字符串合成一类,只统计20类3字符串的出现频率.(不考虑字符串在序列片段中的起始位置,也采用“滚动”算法.如ACGTCC中就有ACG,CGT,GTC,TCC共4个3字符串)见表3.(程序与附录一类似)
: W2 X  n/ g* Y
  j: m5 ^; r6 r2 tSymmetries of the diamond code sort the 64 codons into 20 classes, indicated here by 20 colors. All the codons in each class specified the same amino acid.
4 f) r( @6 h9 ?( s1 h. h, G      图1   Brian Hayes 在论文“The Invention of the Genetic Code”中给出的图形                                                      
% B2 Q' T6 {% p0 J% ?) q6 Y               (注:图中DNA被转录为RNA,“U”代表“T”)0 h. I' d* C0 c2 B' R7 D* A

, h9 L% H! U& C3 {8 I# X1 u, U表 3
. e3 M- z* G& w     
% i* T" b, [, I6 \3 I   b1   b2     b3   b4    b5    b6    b7    b8    b9    b10  b11   b12    b13   b14   b15   b16   b17   b18   b19   b20
5 S6 U  C  d. H+ V' t 1 1.77  3.54  2.65  0.88  0.00  0.00    7.96  0.88  4.42    2.65  17.70 10.62   3.54  4.42  4.42  7.08    1.77  3.54  13.27  7.08
$ z. ~- f8 Z) ?2 m( U- z0 S4 B 2 1.89  1.89  0.94  0.94  0.00  0.94    1.89  0.94  4.72   12.26  7.55  11.32  8.49  3.77   3.77  6.60    9.43  6.60  7.55  2.83
; H  ~4 V+ @$ ]+ I2 i" F6 u 3 0.98  0.00  0.00  5.88  0.98  8.82    2.94  0.00  0.00    2.94 10.78  5.88   13.73  0.00  4.90  3.92    19.61  1.96  8.82  5.88
" I: t9 K9 C: t 4 0.00  0.00  0.00  0.87  0.00  0.87    13.04 1.74  6.09    2.61  11.30 13.04   3.48  5.22   3.48  8.70    3.48  1.74 14.78, 7.83/ X! B2 C  D2 \+ c
5 2.86  0.00  0.00  3.81  0.95  3.81    3.81  0.00  3.81   3.81  9.52  9.52    12.38  2.86  9.52  4.76   7.62   2.86  7.62  9.52
4 M4 N* N1 D, ~( q8 }$ c 6 0.00  0.00  0.88  2.63  0.00  1.75   13.16  0.88  4.39   1.75  14.04  9.65   7.02  5.26  4.39   11.40  2.63   1.75  10.53 6.14
  f& e* T* \2 _* i* | 7 1.92  0.00  0.00  2.88  0.96  4.81   2.88   0.00  1.92   4.81  12.50  6.73  13.46  1.92  6.73   4.81   10.58  3.85  9.62  7.69
9 |; v1 c5 t1 b% I 8 2.56  3.42  0.00  0.85  0.85  0.85   12.82  0.85  1.71   0.85  20.51  2.56  3.42   9.40  5.98   11.11  0.85   4.27 11.97  3.420 G8 q' }& T6 j* E" E
9 0.00  0.00  0.00  2.97  2.97  9.90   2.97   0.00  0.99   3.96  6.93  1.98   13.86  1.98  2.97  3.96    23.76  2.97  8.91  6.93
6 g" z4 ^+ A8 d4 t: X10 1.87  0.93  3.74  2.80  0.00  0.00   2.80   0.00  7.48   8.41  9.35  7.48   3.74   14.95 12.15  0.00   2.80   4.67  7.48  7.48
) o, l/ E1 w2 {4 n: ^% D
5 B+ f0 x/ J9 m4 z$ \% d. O 11 0.00  0.89  0.00  0.00  0.00  1.79  8.04   0.00  5.36  4.46   15.18  8.04  8.93    4.46  3.57  8.04   4.46   6.25 13.39  5.36+ J) M' ^) @* o6 Y- v
12 2.73  0.00  0.91  2.73  0.91  3.64  4.55   3.64  3.64  1.82   9.09   5.45  3.64    5.45  6.36  7.27   8.18   5.45 10.91  9.09
1 d! H. j' T( h 13 1.80  0.90  0.90  0.90  0.00  0.90  9.01   0.00  3.60  7.21   14.41  8.11  7.21    6.31  7.21  4.50   1.80   7.21  11.71 4.50
% H+ a- u$ ^# `8 i 14 2.94  0.00  0.00  5.88  0.00  6.86  1.96   0.00  3.92  6.86   3.92   9.80  13.73   0.98  5.88  2.94   10.78  0.98  1 0.78 9.806 v$ m' S1 z' ?9 o
15 2.91  1.94  2.91  1.94  0.00  5.83  1.94   0.00  1.94  9.71   5.83   8.74  10.68  1.94   3.88  3.88   8.74   2.91  11.65 10.68% }+ B* L) E; J1 e% I. C. _
16 2.86  0.95  0.00 11.43  1.90  1.90  2.86   0.00   4.76  3.81  5.71   8.57   8.57   6.67  9.52   4.76  5.71    2.86  7.62  7.62! f7 x8 k% d, n6 U7 ?6 U
17 1.92  0.96  1.92  4.81  1.92  3.85  1.92   0.96  0.96   6.73  4.81   8.65  10.58  2.88  6.73   2.88   9.62   6.73  8.65  7.69- k$ C7 P' v  e4 P" J/ A
18 1.71  0.85  1.71  0.85  0.85  2.56  16.24  0.85  1.71   0.85  16.24  5.13  6.84   5.98  3.42   11.11  1.71   5.13  11.11 3.42; H& S$ ^" K7 k( Q
19 0.94  0.94  1.89  0.94  0.94  0.94  1.89   0.94  10.38  7.55  5.66   9.43  8.49   8.49  7.55   5.66   6.60  11.32  6.60  0.94
8 M* _' @5 d% F+ j# N, `& v* X 20 0.86  0.86  0.00  1.72  0.86  0.86  17.24  0.86  2.59  1.72   15.52  7.76  5.17   3.45  4.31   9.48   5.17   5.17  9.48  5.17
0 N' A4 I; x" o- T& F9 G   
" ?0 n* a5 ~+ S5 K, G4 M! q   其中 b1 =aaa+ata       b2=aca+aga      b3=cac+ctc     b4=ccc+cgc  
7 r) c. ?; m# {3 M        b5 =gag+gtg       b6=gcg+ggg      b7=tat+ttt      b8=tct+tgt- N- l$ l) ^' Q( u
        b9 =aac+caa+atc+cta              b10=aag+gaa+atg+gta
* P6 |' k* D- Z( @7 }: ?5 _2 ]        b11=aat+taa+att+tta               b12=acc+cca+agc+cga( d# Z6 H5 o$ X4 u/ W
        b13=acg+gac+ctg+gtc              b14=act+tca+agt+tga
, e, A! o3 W$ p8 W& F' {  M. [        b15=cag+gac+ctt+ttc               b16=cat+tac+ctt+ttc
) g6 T' U4 h; m) j6 E4 @        b17=ccg+gcc+cgg+ggc              b18=cct+tcc+cgt+tgc5 D3 Y3 q/ C* w* V; M( y) @
        b19=gat+tag+gtt+ttg               b20=gct+tcg+ggt+tgg4 h/ }! N5 k, b6 X" ~! I
   . y* a" M7 d9 o( d7 c5 Q* q
综合起来,形成了有41个变量的基本特征集.; N) A+ Y9 f! G, p, z+ _

+ }4 [' H. C0 j3 G3 V& J9 M2. 特征的提取
/ K3 x9 J/ l- F( A3 `6 g" n9 R上述基本特征集中有41个变量,即样本处于一个高维空间中.特征的提取就是通过变换的方法用低维空间来表示样本,使得X的大部分特性能由Y来表达,即将p维随机向量X变换成q维随机向量 Y(q<p).我们用主成分分析法进行特征的提取,其步骤是:% e3 v& b8 T& s0 \3 U7 f$ J
(1)求X的均方差矩阵V的特征根,记为:
4 o& H) d' R$ [# d9 b( qλ1≥λ2≥…≥λk>0   λk+1=…=λP=0
9 a5 C- F! h  e5 k5 V. h( Q+ k(2)求λ1, λ2…λK对应的标准正交的特征向量r1,r2,…,rk
- ^) R: x( B/ \# U: V得到第i个主成分为yi=riX, i=1,2,…,k.       
) n2 e# }0 F$ l8 ]1 M$ ~(3)求第i个主成分的贡献率ui=λi/  λj, i=1,2,…,k, 及前m个主成分的累计贡献率vm= ui .
0 I% h+ B7 t! y: l% E& \0 T(4)求得q,使得Vq≥V0(V0一般在0.85到1之间),则取            
8 L- v2 E5 e$ L! g6 M$ G& TW=(r1,r2,…,rq)$ A4 X8 p( p1 e7 c- l2 K* ]
Y=XW
) V) r- f% [3 t1 p第3步所求的贡献率,代表主成分表达X的能力,贡献率越大,对应的主成分表达X的能力越强.只要前q个主成分的累计贡献率超过给定的百分比V.就可以用低维特征Y=(y1,y2, …,yq)来反映高维特征(x1,x2,…,xp)的变化特性.: Y, f" ]- Q0 H/ {4 S& m
现将反映20个已知类别样本的41个特征的随机向量X进行特征提取.
* @$ P6 y" p4 M% ]计算得前4个主成分的累计贡献率为96%,故提取特征为4个变量,取
0 A+ Y/ P+ m5 G) M6 w3 zW=(r1,r2,r3,r4),则Y=XW,Y的4个分量就是从基本特征集提取所得的特征参数向量.(程序及结果见附录二)2 J3 P# r7 Q3 |1 ?; A

$ l# u, f# \$ j0 i4 O0 Z- w7 ]
(二)分类决策的制定9 J% w. B! B9 `. ]& C" `
# A: ]0 |) z" Y1 G( Z
前面已选取了特征参数,把特征参数张成的多维空间称为特征空间.分类决策就是在特征空间中用统计的方法把被识别对象归为某一类别.基本作法是在学习样本集的基础上确定某个判决规则,使按这种判决规则对被甄别对象进行分类所造成的错误识别率最小或引起的损失最少.. l) J4 q" \/ i/ s2 ~* h8 }- R
这里,我们的分类决策选取Fisher线性判别法.即选取线性判别函数U(x),使得:' \$ {$ M6 W$ @$ J: \
      U(x)={E1[U(x)]-E2[U(x)]}2/{D1 [U(x)]+D2[U(x)]}=max          (1)
  M: d# ?1 Z# o6 P9 A. m 其中Ei与Di分别表示母体i的期望和方差运算,i=1,2.; w' m' ~& y' U
(1)式的含义是:构造一个线性判别函数U(x)对样本进行分类,使得平均出错概率最小.即应在不同母体下,使U(x)的取值尽量分开.具体地说,要使母体间的差异       (E1(U(x))-E2(U(x)))2相对于母体内的差异D1[U(x)]+D2[U(x)] 为最大.取
0 f: Q: ~% i7 X* v         U(x)=( 1- 2)T(∑1+∑2)-1X
- Y, W9 u6 C. X% e, C 就可满足(1).其中 i为第i类母体的均值矩阵的估计,∑i为第i类母体的方差矩阵的估计.取分类门槛值为:  |) M( V3 A, b8 C
                U0=U(α* 1+(1-α)* 2)
1 E7 S) o: n5 U1 X  d# L' e2 \其中0<α<1,本问题中两类样本的个数相等,可取 α=1/2.若U( 1)>U0,U( 2)<U0 ,  则当U(X)>U0., 就认为X取自母体1;当U(X)<U0, 就认为X取自母体2.3 J0 [3 ?1 Z8 \
用上面得出的4个主成分构成的特征组和此分类决策,对20个学习样本进行分类,能得出正确的结果.但是,若取W=(r1,r2,r3),求Y=XW,以Y的3个分量作为特征参数向量,再用Fisher线性判别法对20个学习样本进行分类,则第四个样本不能正确分类.0 J# G* D3 _  c8 T! A7 n: O
因此,得出分类的数学模型为:% K% J: k+ l% q: ~( u
(1)        特征选取:取W=(r1,r2,r3,r4),求Y=XW,得出特征参数向量就是Y的4个列向量.其中X是反映20个学习样本的41个特征的随机向量.
: a- t; i1 w0 D* R, v1 m4 g  w- r9 l! y(2)        分类决策:Fisher线性判别法.: d! d/ z% _3 v! L  v9 m1 u5 d

1 ?8 Z% w; _+ F4 ?/ R- S0 k7 {4 E& r. k; ]- c) {5 p
(三)分类模型的有效性考察# T3 h4 I+ Y  f: @, x2 |% V
$ L  c: o0 @# E6 P, H, _& W, U
前面建立的分类数学模型对20个学习样本进行了正确分类.为了进一步考查分类模型的有效性和可靠性,我们采用的方法是:预先留一部分学习样本不参加训练,然后用分类决策模型对其作预报,将预报成功率作为预报能力的指标.
' v* W5 o: K8 s( m$ e; A, @+ k每次取出一个学习样本,以其余学习样本作训练集,用分类决策模型对取出的一个样本作预报,同时对给出的后20种样本作预报.结果见表4.- O8 C. p* g8 d9 a0 ]/ F1 y

, B, t- u( x9 d* A4 z- }8 ~3 t9 B* A+ }( p; E2 L

8 _/ X1 A8 T; V: n( I; {! L+ D; ^6 r' o) G3 ?# T$ U- Z
表  4" O4 K- x- I3 T1 i& P+ B
取出样品序号         取出样本类别预报        后20组样本中A类序号预报
- s, `& O- _& W% W  o   1            A        22,23,25,27,29,34,35,36,37
( a$ ^- W, M* a- Y- i- |   2            A        22,23,25,27,29,34,35,36,37" [, \* H0 t, f. N* ?6 B- R
   3            A        22,23,25,27,29,34,35,36,37            
% ^" m7 W$ x& W* x9 b   4            A        23,25,27,29,34,35,36,37
6 r* N7 V6 l" ?6 R3 S: F   5            A        22,23,25,27,29,34,35,36,37
1 g" P' H" Z: X3 {$ P   6            A        22,23,25,27,29,34,35,36,378 |2 k3 W% o7 S  T7 E! o2 B# L3 Z
   7            A        22,23,25,27,29,34,35,36,37( _- w6 N! A* S) N# F! V
   8            A        22,23,25,27,29,34,35,36,37
: G: W/ B2 j& `7 H+ t  Z   9            A        22,23,25,27,29,34,35,36,37
( `' c0 \3 l; Y4 S3 K$ S   10            A        22,23,25,27,29,34,35,36,37: _9 e, Z. q/ V0 |- @
   11            B        22,23,25,27,29,34,35,36,37/ U) U3 w4 {' f0 ^
   12            B        22,23,25,27,29,34,35,36,371 P$ |6 m* K( y3 V* ^( X
   13            B        22,23,25,27,29,34,35,36,37$ \- N1 S7 A. @8 Q
   14            B        22,23,25,27,29,34,35,36,37
* J7 q" j0 u8 T# X   15            B        22,23,25,27,29,34,35,36,37,39: N' E& z& Z1 @3 e, R' ^% N
   16            B        22,23,25,27,29,34,35,36,37
) T6 n0 I$ E, v2 j( L   17            B        22,23,25,27,29,34,35,36,37,30,39: O7 I8 W* A0 @' M
   18            B        22,23,25,27,29,34,35,36,37) B. z1 z$ R8 K; m2 y
   19            B        22,23,25,27,29,34,35,36,37
3 f# l0 N* R" ?3 f& w: Z   20            B        22,23,25,27,29,34,35,    37
8 V: D) b6 @& R) f9 S2 w & j* L) g3 Q3 p- _  v0 j9 \$ x
从表4可以看出:, I' o; l* s! v6 ~8 ?3 o
1.        每次取出一个学习样本,以其余学习样本作训练集,用分类模型对该学习样本的预报的成功率是100%.
0 v" @3 M+ J5 E+ l" c2.        每次取出一个学习样本,以其余学习样本作训练集,用分类模型对未知类别的第21~40个样本进行预报,其结果有以下特点:) s7 Q# w: V% ~; M" |  L( |
(1)        除分别取出4、15、17,20的预报结果不同外,分别取出其余16中一个,预报结果均为:22,23,25,27,29,34,35,36,37,占80%./ ?# J& }. ]* k( S9 r
(2)        分别取出4、15、20的预报结果,与(1)的结果相比,只有一个样本的差异,占15%.
4 p9 y, e: f! t2 w5 X7 o. E(3)        取出17的预报结果,与(1)的结果相比,有两个样本的差异,占5%.
5 R6 D# I3 I; B# `第一种结果和第二种结果非常接近,合计占总数的95%.只有第三组的这一个结果有较大差异,占总数的5%.+ H% L$ L. S" Z+ K) f7 l0 i
由以上检验得出结论:所建立的分类数学模型分类效果很好.
! U" c* A: {/ A
1 s9 o# t) ~% v6 s(四)未知样本的预报2 I; l! ]  e& u) n1 i1 g! ~
现在用前面建立的数学模型对题目所给的未知类型的20个人工序列和182个自然序列进行预报.(程序见附录三)6 [8 E- m- Y% e/ f
结果为:) V! Z# i5 w7 n) q8 I1 C7 `  i
1)        20个人工序列的类别+ R9 y1 h' t0 t$ Y) }. ?
A类:22,23,25,27,29,34,35,36,372 k. d6 b  j; H+ H1 ?
B类:21、24、26、28、30、31、32、33、38、39、40
$ C" C( z# t2 P: f3 U2)        182个自然序列的类别
' B4 Y, ?2 z3 H1 q4 k7 r9 Y+ FA类:(共142个)2,3,5,6,7,9,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,28,30,31,33,34,35,36,37,38,39,40,42,44,45,46,47,49,50,51,52,53,55,56,57,58,59,60,61,62,64,65,66,67,68,69,71,73,74,77,78,79,80,82,83,84,85,87,88,89,91,93,94,95,96,97,98,99,100,101,103,104,105,106,107,108,109,111,112,113,114,115,117,118,120,121,122,123,124,125,127,128,129,130,132,133,134,135,136,137,138,139,140,141,142,143,145,146,147,148,149,151,152,153,154,155,156,158,167,168,171,172,173,174,175,176,177,178,179,180,181
; v/ F' Y" M' `* w& {6 p( n. @B类:(共40个)1,4,8,10,27,29,32,41,43,48,54,63,70,72,75,76,81,86,90,92,102,110,116,119,126,131,144,150,157,159,160,161,162,163,164,165,166,169,170,182
' d5 I: Y: d7 k: M, {; B: ]9 E  I. x) D" Q6 J, K# y1 u+ x( c' g
四、        模型的优缺点分析  ^  z$ l1 l+ w+ I9 \

/ G' T4 r" x& g, Z$ R优点:8 B; h- V! R/ M1 K% S  X& n
1.        针对`“有人管理分类”问题,成功地建立解决这类难题的数学模型,并可立即运用到实践中去.
4 O. R5 l) O1 @) }  V, E2.        仅用4个特征参数即圆满解决了较为复杂的分类问题.而且模型假设条件少,因而能准确地反映实际情况,可靠性高.  y, X( b+ l+ q2 l" O( C" D
3.        采用模块化分析,逐渐深入,提高了准确性.0 a0 z* @0 M6 z* K" {/ B; `1 y
4.        突出特征,假设合理,避免了在一些细节问题上的纠缠.
, S# R0 R& q& E+ g2 @缺点:
; {! B2 C7 a  d( k0 k由于只考虑了DNA样本序列中1字符串、2字符串、3字符串出现的频率作为特征,DNA序列的分类不一定与实际情况完全相符.(可以由科学家用物理的或化学的方法测定,作为补充).5 h9 \4 p* D& a6 X: n, C
& o, N, K2 }8 o3 H# r; V* U  p
% a- d8 y' z, z) Q
五、        模型的改进方向及推广: q: R! q; [* ], E, j6 c
" I/ R3 w  \6 y/ u; Q7 q: q
模型的改进:因为模型没考虑DNA序列的实际特性,当序列变得很多很长很复杂时,分类的准确性会降低而不可用,因此应增加对DNA序列的生物特性的考虑.
, ^6 p4 H8 a  M+ _# G! h: _: b模型的推广:该模型对一般的“有人管理分类”问题的求解有重要意义.对研究DNA序列的规律性和结构提供了一种有效的分类模型.对人类基因组的研究有现实意义,有利于加快科研步伐.) ~; U( a( |* R6 |0 Y) p

4 _& y$ [) A, Z* G8 U6 k( D六、参考文献. [* i  F( y1 |) B4 ?1 X

+ t' B! j- v# k2 W' q, p' u[1] Brain Hayes(美).The Invention of the Genetic Code. American Scientist—Computing  Science,Jan.-Feb., 1998
# @- R. Q5 l8 b0 }[2] 萧树铁 主编.数学实验.北京:高等教育出版社,1999
  H3 Y7 r2 c2 b4 e( r% `& U[3] 复旦大学.概率论第二册—数理统计.北京:高等教育出版社,1985
' F( a- w  u2 B/ |  v, R[4] William F. Lucas 主编.生命科学模型。长沙:国防科技大学出版社,1996
. E& b  K" z  n5 P3 Y: c! z[5] 徐光煇 主编.运筹学基础手册.北京:科学出版社,1999
4 t# z' }" _! e. l1 l" N% H[6] 姜启源 主编.数学模型.北京:高等教育出版社,1993; ^) {: F. x" h+ V$ j7 d
        ' D' c" @; h( f+ T1 U1 S5 K3 Y" s/ D
4 {  k. C! J9 S# ?0 j, a

7 R) G+ ]1 }# A& S% l+ D* u# W- O七、附录
* s% L1 y; ?- Y3 h( V     
: {3 J& F: h( R  l! E# q  
8 ^* \. u3 V7 Q3 K; P9 [1 \        # y% s& J2 p5 s/ d7 g
    附录一 1个字符出现频率的计算程序]
, |  a' V$ v' ^2 n9 [   CHARACTER*121 LINE(40)
6 B& i! ?1 \+ I; h& r        integer a,c,t,g,at
3 Z& d6 B6 a% G5 @: B3 Y        READ*,LINE
5 l/ ^9 V: V* X+ h8 Y/ [1 R5 P        DO 20 II=1,40; }) G. g) y* y2 y
        iii=ii+207 U; B' o6 d2 H2 S: y* k
A=0' s) b3 S) G( j
        C=0! r9 b# ^; h* V# q
        T=00 H! b3 C9 D1 z
        G=0
1 z/ `5 N/ i9 g6 TDO 10 I=1,121
, X! Y; ?* Q& I- h        IF(LINE(ii)(I:I).EQ.’a’)THEN. B2 l! h% c2 E9 S
        A=A+1' x4 l- T) p( f
        else if(line(ii)(I:I).eq.’c’)then' J+ S" j% [, E$ x3 `/ K
        c=c+1
* Y+ W3 j: S4 Z        else if(line(ii)(I:I).eq.’t’)then
8 w$ Y2 o' I3 \4 d% ?3 j        t=t+1# {; h+ s. _' ~" Y0 l
        else if(line(ii)(I:I).eq.’g’)then$ }5 z# `: X& r. N1 \. a$ c" u
        g=g+1
& e4 v) B, `) z1 T: qEND IF
8 P% Z! A$ Z3 [10        continue0 F3 Q3 J: z' m6 O
        at=a+t
0 A  U' ~; @6 J+ [( C        actg=a+c+t+g( z/ L2 b5 i1 e: n7 E
        aa=a/actg*100.9 M2 r: u3 j4 _# R: n
        cc=c/actg*100.! T, t6 ~& G  P2 ?
        tt=t/actg*100.6 M& ?' |& x! e9 m. B
        gg=g/actg*100.
8 z; Y9 a+ s" J: N        aatt=at/actg*100.1 G0 J9 z2 }2 g4 }6 ^4 e- K
        open(5,file='t1.dat',status='old')
. k- G) ]$ p7 `8 U" j1 d. N        write(5,1)aa,cc,tt,gg  O& U- y! p' Z  z, u4 I
1        format(1x,4f7.2)
0 K& b; w8 W% j/ b! W8 F8 i20        CONTINUE) M7 M8 _( T& V% z
        END5 E  }, j; H# R% p
附录二  基本特征量的提取程序及结果5 n# j+ o0 q9 x5 h: M& F8 S
d=[   27.43  19.47  36.28  16.81  63.72;% f2 v% n  Y. l. w2 y( K# b
         28.85  24.04  22.12  25.00  50.96;
8 z* f6 y. |+ f3 m/ W         17.65  25.49  18.63  38.24  36.27;
; T, e  y5 q2 z' }$ x1 }, T         20.87  19.13  40.87  19.13  61.74;
8 X7 J# ]& y6 e' u5 t         24.76  22.86  21.90  30.48  46.67;
+ R4 v9 b; ^! o; s         21.93  21.05  38.60  18.42  60.53;6 p6 z3 K# {4 C6 ^& x, X& j# Y
         23.08  20.19  23.08  33.65  46.15;* R9 n; N% `* b7 x
         25.64  14.53  44.44  15.38  70.09;
4 W7 z$ I% }' D- w) l         14.85  21.78  18.81  44.55  33.66;
: ^* E3 r) P" \$ i/ ~; R         28.97  24.30  25.23  21.50  54.21;
* j3 J: D0 k8 [: g         24.11  17.86  35.71  22.32  59.82;
: q$ v3 {$ O4 Q# w" _2 T         17.43  22.94  33.03  26.61  50.46;$ {1 f7 h3 y$ f" f5 [( c
         27.03  18.92  33.33  20.72  60.36;3 E: W: ]! A) A& v; T: F
         23.53  23.53  16.67  36.27  40.20;
0 i. w& y: A# J) e; s- e6 O         24.27  21.36  20.39  33.98  44.66;1 L: Y" f4 [( J: x( {
         22.86  30.48  20.95  25.71  43.81;, n5 I) O1 {( Q, m
         21.36  25.24  20.39  33.01  41.75;+ v* q6 {+ B0 g, l, y( Z: F6 W
         22.22  17.09  43.59  17.09  65.81;
9 X8 A& R& {7 {5 {5 A; i         27.36  28.30  23.58  20.75  50.94;3 u3 T' w6 k, K
         19.83  19.83  43.10  17.24  62.93];
) u, J1 q8 b) @/ f* X4 v8 D$ P      dd=[   5.31   4.42   7.96   8.85   9.73   6.19   1.77  18.58   6.19   4.42   4.42   4.42   6.19   4.42   4.42   1.77;
" m" W, p8 }3 s+ }: z% `! q          7.69   9.62   3.85   7.69   9.62   3.85    .96   6.73   2.88   1.92   7.69  11.54   7.69   8.65   2.88   4.81;
/ Y. ^: n/ Z& p# N          2.94   3.92   5.88   4.90   3.92   2.94   1.96   9.80    .00   1.96  12.75   9.80  10.78    .98   4.90  21.57;
4 ]; c% B3 ^3 V) y  _; L          1.74   4.35   3.48  11.30  13.04   1.74   2.61  22.61   2.61   9.57   4.35   2.61   3.48   4.35   8.70   2.61;
. w- o+ O( G! Y          6.67   3.81   3.81   9.52   5.71   1.90   4.76   9.52   7.62   4.76   7.62   2.86   4.76   3.81   9.52  12.38;. z4 T$ R! v" A' a" G
          3.51   3.51   5.26   9.65   7.89   4.39   1.75  24.56   7.89   6.14   1.75   4.39   2.63   2.63  11.40   1.75;
8 A: A, \* q, [8 c& @5 g          5.77   4.81   4.81   7.69   6.73   2.88   2.88  10.58   2.88   2.88   7.69   6.73   7.69   4.81   4.81  15.38;6 Z8 B; V$ i; z! r4 x7 E/ ?7 o
          3.42   5.13   9.40   6.84  11.97   5.13   3.42  23.93   2.56   6.84   2.56   2.56   7.69   3.42   1.71   2.56;
  \( }/ X' l8 i1 X5 S. B8 I          1.98   1.98   3.96   6.93   3.96   2.97   2.97   8.91   1.98    .99   8.91   8.91   6.93   4.95   7.92  24.75;  g4 c% p5 O# z" U% A5 d, ~4 \, d
          9.35   5.61   2.80  10.28   7.48   5.61   5.61   6.54   8.41   7.48   2.80   5.61   3.74   8.41   9.35    .00;
) Q6 \8 }- d; k0 i          2.68   5.36   4.46  11.61  15.18   1.79    .89  16.96   3.57   6.25   3.57   4.46   2.68   7.14   7.14   5.36;8 b1 ~' U! x+ v$ [5 V
          5.50   2.75   2.75   6.42   6.42   7.34   4.59  13.76   4.59   5.50   6.42   6.42    .92  10.09   6.42   8.26;
* N9 {/ t7 h- k! ?& b: Y          5.41   7.21   7.21   7.21  10.81   1.80   5.41  15.32   3.60   4.50   2.70   7.21   7.21   6.31   6.31    .90;
* B$ e9 t! U2 P* J, D, I          7.84   4.90    .98   8.82   4.90    .98   2.94   7.84   2.94   3.92   9.80   6.86   7.84   3.92   6.86  17.65;
9 F) c0 y% r" ]& Q          5.83   4.85   3.88   9.71   7.77   3.88   1.94   6.80   3.88   2.91   3.88   9.71   6.80   6.80   8.74  11.65;
4 `' |$ C1 ~, N: C9 T          4.76   3.81   1.90  12.38   8.57   5.71    .00   6.67   5.71   3.81  10.48  10.48   3.81   8.57   9.52   2.86;: A% Q1 p5 E  s, I( x( x$ U2 x) A
          3.88   2.91   2.91  10.68   5.83    .97   6.80   5.83   5.83   5.83   9.71   3.88   4.85   5.83  11.65  10.68;
# ~2 x0 y- H$ f% ]  }8 V          3.42   9.40   5.98   3.42  10.26   1.71   4.27  27.35   5.13   3.42   4.27   3.42   2.56   6.84   1.71   5.98;
: O; D8 F1 i% x/ O1 c6 o          8.49   5.66   4.72   8.49   4.72   8.49   2.83   6.60  11.32   1.89   9.43   5.66   2.83   9.43   4.72   3.77;
) s6 ^6 ?" Q/ ]          3.45   7.76   4.31   4.31  10.34    .86   3.45  27.59   1.72   6.03   8.62   3.45   4.31   5.17   1.72   6.03];, K2 x/ P- B5 u4 h8 u3 p# U* N  L
  ddd=[   1.77   3.54   2.65    .88    .00    .00   7.96    .88   4.42   2.65  17.70  10.62   3.54   4.42   4.42   7.08   1.77   3.54  13.27   7.08;& r# K2 u% Q+ a8 t
          1.92   1.92    .96    .96    .00    .96   1.92    .96   4.81  12.50   7.69  11.54   8.65   3.85   3.85   6.73   9.62   6.73   7.69   2.88;' A* K( I& }/ k) s
           .98    .00    .00   5.88    .98   8.82   2.94    .00    .00   2.94  10.78   5.88  13.73    .00   4.90   3.92  19.61   1.96   8.82   5.88;+ C1 I) @' f" C. g+ m3 d
           .00    .00    .00    .87    .00    .87  13.04   1.74   6.09   2.61  11.30  13.04   3.48   5.22   3.48   8.70   3.48   1.74  14.78   7.83;
$ B% y* M: w! m. f, M, U  Q4 n8 S          2.86    .00    .00   3.81    .95   3.81   3.81    .00   3.81   3.81   9.52   9.52  12.38   2.86   9.52   3.81   7.62   2.86   7.62   9.52;( w8 M( ?4 C' K
           .00    .00    .88   2.63    .00   1.75  13.16    .88   4.39   1.75  14.04   9.65   7.02   5.26   4.39  11.40   2.63   1.75  10.53   6.14;4 R. T& b  `$ p7 A; V3 `
          1.92    .00    .00   2.88    .96   4.81   2.88    .00   1.92   4.81  12.50   6.73  13.46   1.92   6.73   4.81  10.58   3.85   9.62   7.69;
- o5 x8 z  e7 V7 J          2.56   3.42    .00    .85    .85    .85  12.82    .85   1.71    .85  20.51   2.56   3.42   9.40   5.98  11.11    .85   4.27  11.97   3.42;
% S4 F5 P0 L2 N( ^/ |           .00    .00    .00   2.97   2.97   9.90   2.97    .00    .99   3.96   6.93   1.98  13.86   1.98   2.97   3.96  23.76   2.97   8.91   6.93;' V2 B: K6 w1 p+ R& @
          1.87    .93   3.74   2.80    .00    .00   2.80    .00   7.48   8.41   9.35   7.48   3.74  14.95  12.15    .00   2.80   4.67   7.48   7.48;
5 X0 w* b$ _* _" v, W5 ~7 O. |2 m           .00    .89    .00    .00    .00   1.79   8.04    .00   5.36   4.46  15.18   8.04   8.93   4.46   3.57   8.04   4.46   6.25  13.39   5.36;
* k4 V; P( {! y! b5 Q# A          2.75    .00    .92   2.75    .92   3.67   4.59   3.67   3.67   1.83   9.17   5.50   3.67   5.50   6.42   7.34   8.26   5.50  11.01   9.17;* {8 x4 a( l8 d, c
          1.80    .90    .90    .90    .00    .90   9.01    .00   3.60   7.21  14.41   8.11   7.21   6.31   7.21   4.50   1.80   7.21  11.71   4.50;! k$ [5 ]+ Z5 o8 i9 k+ t4 J. Z2 k
          2.94    .00    .00   5.88    .00   6.86   1.96    .00   3.92   6.86   3.92   9.80  13.73    .98   5.88   2.94  10.78    .98  10.78   9.80;. R) e6 g: \0 d/ r6 b  J2 `* k2 \
          2.91   1.94   2.91   1.94    .00   5.83   1.94    .00   1.94   9.71   5.83   8.74  10.68   1.94   3.88   3.88   8.74   2.91  11.65  10.68;* Z& i  n2 `9 z- a' q
          2.86    .95    .00  11.43   1.90   1.90   2.86    .00   4.76   3.81   5.71   8.57   8.57   6.67   9.52   4.76   5.71   2.86   7.62   7.62;
: |7 x7 n6 `5 u: {4 C( V0 x/ W# c2 p          1.94    .97   1.94   4.85   1.94   3.88   1.94    .97    .97   6.80   4.85   8.74  10.68   2.91   6.80   2.91   9.71   6.80   8.74   7.77;
& x/ y9 E9 k; z( w2 ~4 ~/ ?          1.71    .85   1.71    .85    .85   2.56  16.24    .85   1.71    .85  16.24   5.13   6.84   5.98   3.42  11.11   1.71   5.13  11.11   3.42;+ f2 q% a3 ^% M6 C: F( _
           .94    .94   1.89    .94    .94    .94   1.89    .94  10.38   7.55   5.66   9.43   8.49   8.49   7.55   5.66   6.60  11.32   6.60    .94;3 i6 l* l6 F7 f2 P# l, `
           .86    .86    .00   1.72    .86    .86  17.24    .86   2.59   1.72  15.52   7.76   5.17   3.45   4.31   9.48   5.17   5.17   9.48   5.17];
3 _, X' L" H8 ~1 Jx=[   29.73  17.12  13.51  39.64  43.24;" N2 B, `4 N9 G# @1 T
         27.03  16.22  15.32  41.44  42.34;% [9 l& X" q5 |) f# V6 s" a
         27.03  21.62   6.31  45.05  33.33;! i3 g/ J# Q# C! _
         42.34  10.81  28.83  18.02  71.17;) Q# ?+ y  N, g0 b
         23.42  23.42  10.81  42.34  34.23;, m# A9 d$ j) ?6 ~( r* T
         35.14  12.61  12.61  39.64  47.75;
" P% s  m6 q8 M+ U! D         35.14   9.91  18.92  36.04  54.05;/ s" X) h1 q: T4 I$ S7 D9 O& k0 L
         27.93  16.22  18.92  36.94  46.85;; |5 n( {" K# J5 h2 l* t+ w* E
         20.72  20.72  15.32  43.24  36.04;  q. m3 Z9 C; n! t/ V+ U2 @& }
         18.18  27.27  13.64  40.91  31.82;;
) W+ l4 {+ u  G, v          35.45   4.55  50.00  10.00  85.45;
( D% C. B3 u6 s( q/ D' t         32.73   2.73  50.00  14.55  82.73;6 j# i5 T; c% c) k! c- V
         25.45  10.00  51.82  12.73  77.27;
: Q, l. o  v' D8 S         30.00   8.18  50.00  11.82  80.00;
0 a/ Z% d/ C9 K' N$ E1 g         29.09    .00  64.55   6.36  93.64;* [) B! f8 r2 R0 @0 E7 w5 {; ]
         36.36   8.18  46.36   9.09  82.73;
/ z5 b: E! s" b         35.45  24.55  26.36  13.64  61.82;- M4 d0 v9 F: W
         29.09  11.82  50.00   9.09  79.09;+ I: ?2 `8 ~- }- I
         21.82  14.55  56.36   7.27  78.18;
, r: \2 j6 v/ J3 J8 v" a         20.00  17.27  56.36   6.36  76.36];
$ \( @6 m* o: n# o- o   xx=[   9.01   9.01   3.60   8.11   4.50    .90   4.50   3.60   3.60   3.60   1.80   8.11  11.71   2.70   5.41  18.92;8 g" E7 E: l2 N. t
          9.91   7.21   3.60   5.41   2.70   1.80   5.41   5.41   4.50   1.80    .90   9.01   9.91   4.50   5.41  21.62;* G( _% q" H1 H+ @2 u
          5.41  11.71   3.60   5.41   2.70   1.80    .90    .90   5.41    .90    .90  14.41  13.51    .90   7.21  23.42;
& w5 f- _) _* f+ r! V4 ?  Y& Z         18.92   5.41  11.71   5.41  10.81   1.80   5.41  10.81   5.41   1.80    .90   2.70   6.31   4.50   2.70   4.50;0 j6 ^/ N4 e& Q) E
          6.31   8.11   1.80   7.21   1.80   2.70   2.70   3.60   5.41   4.50   2.70  10.81   9.91    .90   9.01  21.62;
6 w4 S# H$ }+ m# @         15.32   2.70   6.31   9.91   3.60   1.80   1.80   5.41   4.50    .00    .00   8.11  10.81    .90   8.11  19.82;# l# V$ J; m' s" r
         15.32   1.80  10.81   7.21   4.50   2.70   6.31   5.41    .90   1.80    .90   6.31  13.51    .90   4.50  16.22;
: d: S2 ^4 f) ]: f: f1 q$ B7 r          8.11   3.60   6.31   9.91   5.41   3.60   2.70   7.21   2.70   3.60   1.80   8.11  10.81   1.80   7.21  16.22;
0 i/ a$ [* c0 o! G          9.01    .90   4.50   6.31    .00   3.60   7.21   4.50   3.60   2.70   2.70  11.71   7.21   3.60  13.51  18.02;( b1 U# D* L, D2 x7 U8 {8 C
          6.36   3.64   1.82   6.36   1.82   5.45   2.73   3.64   5.45   3.64   4.55  13.64   4.55   3.64  13.64  18.18;
5 P- N  |! j1 X( U2 u: s         15.45   2.73  14.55   2.73  16.36    .91   1.82  30.00    .91    .91    .91   1.82   2.73   4.55    .00   2.73;9 j! w& D; W2 a
         13.64    .91  10.91   6.36  15.45   1.82   1.82  30.91    .91    .91    .00    .91   2.73   7.27    .00   4.55;
8 n3 P* q8 e. L/ H8 `8 B) A          6.36   4.55  10.00   4.55  12.73   1.82   2.73  34.55   2.73   2.73   1.82   1.82   3.64   4.55   1.82   2.73;2 X$ J7 A! P% J5 I# x+ O' d
          8.18    .91  12.73   7.27  13.64   6.36   1.82  28.18   2.73   4.55    .00    .91   5.45   4.55    .91    .91;# A* j& u: w* v  M6 [+ p9 g
         13.64    .00  12.73   1.82  13.64    .00   2.73  48.18    .00    .00    .00    .00   1.82   3.64    .00    .91;/ c6 r2 L4 e, I" H8 J
         16.36   3.64  15.45    .91  13.64   4.55   4.55  22.73   1.82   5.45    .00    .91   4.55   2.73    .00   1.82;4 a, T0 f/ G5 U
         17.27   5.45  10.91   1.82  10.00   6.36   4.55   5.45   4.55   7.27   9.09   2.73   3.64   2.73   3.64   3.64;
  D0 F1 y+ a) Y. ]          8.18   7.27  11.82   1.82  15.45   1.82    .91  30.91   3.64   3.64   1.82   2.73   1.82   3.64    .91   2.73;6 I1 L! K) [2 }: Q$ o. ~
          2.73   2.73  13.64   1.82  14.55   9.09    .91  31.82   1.82   8.18   1.82   2.73   2.73   2.73    .91    .91;  y+ Z# t7 ]8 r. U( Y# N- W
          6.36   6.36   6.36    .91   9.09  10.00   3.64  32.73   2.73  13.64    .91    .00   1.82   3.64    .00    .91];( ~6 d/ T# e# H0 M2 ], J& @
  xxx=[   5.41    .90   2.70    .90   5.41   3.60    .90   1.80   2.70   8.11   4.50   1.80  25.23   3.60   3.60   5.41  13.51    .00   3.60   4.50;
5 V/ a. A2 V: X5 [0 `9 X          2.70   2.70    .00    .00   3.60   6.31   2.70    .90   7.21   7.21   6.31   1.80  18.92    .90   6.31   1.80  14.41    .00   3.60  10.81;
) L( Z* K2 @: y/ u' u          2.70   2.70   2.70    .00   3.60   6.31    .00    .90   4.50   5.41   1.80    .90  29.73    .00   5.41   4.50  22.52    .00   1.80   2.70;
8 t( R" a  _% f/ X         15.32   6.31    .00    .00    .00    .90   9.01   1.80   6.31  10.81  12.61   3.60   4.50   1.80   2.70   5.41   1.80   1.80   7.21   6.31;
8 _5 b7 v+ C/ P- b          3.60   1.80   2.70    .00   5.41   7.21    .90    .00   4.50   1.80   2.70   3.60  20.72   1.80   6.31   4.50  19.82   1.80   1.80   7.21;2 n4 a. j- Y* D& y! h
          9.01    .90    .90    .00   2.70   5.41   4.50    .00   2.70  13.51   6.31    .00  25.23    .90   1.80   1.80  16.22    .00   2.70   3.60;( t9 L+ y  x2 l- e3 Y! {
          9.01   1.80    .00    .00   1.80   4.50   4.50    .90   3.60  16.22   8.11    .00  17.12   2.70   1.80   1.80  10.81    .90   6.31   6.31;
: M' `8 F4 `2 f' X0 Y3 J          2.70   1.80    .90    .90   2.70   3.60   2.70    .90   4.50   9.91   8.11   3.60  18.92    .90   2.70   4.50  12.61    .90   7.21   8.11;
) b) v! s; t9 B, R# f$ W* U) l  o1 Y          5.41    .00    .90   1.80   5.41   9.01   1.80    .90   3.60   6.31   1.80   3.60  11.71   2.70   2.70   2.70  20.72   1.80   4.50  10.81;% ]8 S# K) c+ _6 T) P( ~' s
          3.64    .91   2.73   6.36   3.64  10.91    .91   1.82   3.64   2.73   2.73    .91  17.27    .00   4.55   4.55  17.27   4.55   1.82   7.27;, i1 W1 G2 H, }% N
          9.09    .91    .00    .00    .00    .00  24.55    .00   3.64   6.36  33.64    .91   4.55   1.82    .00   1.82    .00   2.73   5.45   2.73;
. H+ B) E% U0 G1 L/ q2 L          2.73    .91    .00    .00    .00    .00  19.09    .00   1.82   8.18  37.27    .00   4.55   4.55    .00   2.73    .00    .91  10.00   5.45;
; z, [' h5 C* A           .91   2.73    .00    .00    .00    .00  27.27   1.82   1.82   5.45  26.36   2.73   4.55   2.73   4.55   5.45   1.82   2.73   5.45   1.82;8 z9 E+ S7 C' m& U
          6.36   5.45    .00    .00   1.82    .00  20.00   5.45   2.73   2.73  24.55    .00   1.82   3.64   3.64   8.18    .91    .91   9.09    .91;: k8 a4 \) J/ ]4 n
         11.82    .91    .00    .00   1.82    .00  47.27   1.82    .00   3.64  25.45    .00    .91    .91    .00    .00    .00    .00   2.73    .91;: a8 N# E+ b  I' d; J+ _9 S6 q
         10.00   2.73    .91    .00    .00    .00  14.55   4.55   5.45   3.64  31.82    .91    .91   3.64   1.82   6.36    .00    .00   7.27   3.64;: ?8 P7 x- q3 x3 u8 h! Y9 q: |' {
         10.91    .91   3.64   3.64    .00    .91   8.18   2.73  12.73   9.09  11.82   3.64   3.64   6.36   1.82   1.82   6.36   6.36   1.82   1.82;0 e$ p, [6 g3 L- _% g
          4.55   4.55    .00    .00    .91    .91  21.82    .91   4.55    .91  29.09    .00   3.64   1.82    .91  10.91   2.73   4.55   4.55    .91;
6 S8 u$ [, l, s          3.64    .91   1.82    .91    .91    .00  25.45   5.45   3.64    .00  21.82   1.82   1.82   3.64    .91  13.64    .91   2.73   5.45   2.73;% v0 X- r( }7 r4 r4 y. m
          2.73    .91   5.45    .00    .00    .00  23.64  10.00   6.36   1.82  13.64    .00   1.82   8.18   1.82  13.64    .00   1.82   6.36    .00];
% k) Y' V6 K8 l7 A' Y5 L" u       ffx=[x xx xxx];7 G  g  F$ _& l4 f2 G7 P
       ffd=[d dd ddd];
) _2 J# i: _) ?3 O- \: Y8 r       cx=cov(ffx);
4 J: Q+ C& T1 G5 O       [vx,ex]=eig(cx);
# A. ^! k' E) I       ex1=eig(cx);, M/ b1 k" R% J2 x& @& c
       e1=mean(ex1)*41;
2 l* a2 a" J5 Z1 W# f1 k. o  b       ex2=ex1(38:41,;0 ~! P, R. s; M1 c! W
       e2=mean(ex2)*7;. J) z* \$ P. k) C8 o
       e2/e13 m0 q; J7 d8 ?& y
        vx1=[vx(:,38:41)];9 O% Z& e7 M6 f0 @* r1 U# z* j
       s=ffx*vx1;ss=ffd*vx1;
! p2 C9 V" O0 w8 t       x=s(1:10,;
/ a) U& j3 r5 n0 m  W       y=s(11:20,;
1 z% L* F7 I! M* ~; ?+ Z. e5 A       u1=mean(x);u2=mean(y);
' B: m  v; [+ U+ B: d* O8 k+ b  uu1-u2;1 r  i2 c) Z: K2 |2 X6 q, [$ J
z=8/9*(cov(x)+cov(y));7 T; T$ F% X; ~) M* H8 G
ux=0.5*(u1-u2)*inv(z);, D/ B& W" o; T2 ]
u12=0.5*u1+0.5*u2;' B- \! N5 o& \* g9 B+ i/ A
u0=ux*u12.';( b7 @- h6 H: F: j  W# j; i
la=0;, X+ z. k5 F5 i: D& V8 \+ s1 S" N
for i=1:10
  P5 |. T! B# _8 X  p(i)=ux*ss(i,.';
5 F8 w; o8 q  }9 x: `2 m  tx(i)=ux*x(i,.';
% T) G0 M6 l! o( q8 V+ U- X  fy(i)=ux*y(i,.';; ]  e& t8 X1 J& d; |
  if p(i)>u0
+ D3 f) B$ S4 {& a/ D     pbd(i)=1;
0 l) e0 E$ p2 b' a5 d      la=la+1;
+ K8 Q8 \! c7 f% v        else6 t. P7 @2 _" S% e
           pbd(i)=2 ;+ u0 K& x4 W6 {( @
   end
. J, G/ A+ d. V3 J" L        if tx(i)>u0
0 G$ D" V$ I' L7 Y        lbx(i)=1 ;7 h$ L: w- `0 }' B
        else
5 ?  A6 d! M5 Z' r0 B7 U           lbx(i)=2; & s' X; H! |% b' {. |$ M
        end9 Q$ {  f7 p8 ~- C
        if fy(i)>u0- @( t0 v+ s1 b! a) z6 U  E
        lby(i)=1 ;8 l& A" D- e1 m+ V! M0 {3 H
        else
  s2 o9 e; `6 p9 ]           lby(i)=2 ;
. P  _5 Q# Y" ?        end
( e6 L) Q/ I) W& I+ T; h  T9 M) _  for n=11:20
, H  j/ r& d/ K! P5 T$ i     p(n)=ux*ss(n,';- {' L- c# O3 g4 l
      if p(n)>u05 G! R4 @% m! B0 ^( d
         pbd(n)=1 ;/ ?4 ^6 G4 I# c: `5 ]5 a
         la=la+1;6 |' c0 S4 x* _& f
        else
& U- E5 @" V: U% U2 Z" x           pbd(n)=2; $ T; p* E$ D9 `% \
        end6 V2 v# Y% s# S3 S
tx ,fy ,p
/ ^1 Z2 ^' @' z- qpbd,lbx,lby- t, W4 f: V6 O& A
ans =0.9847
6 l7 a( c8 {2 d* x2 W4 vu0 =-2.4812: I3 A* B; Y8 t& a2 W. ?) ^" o
tx= Columns 1 through 7
6 z3 i- Y7 q$ Y8.2471    9.7074   10.8780    3.8672    9.3837    9.7612    9.2014
6 u2 v1 O  b' C+ s0 GColumns 8 through 10 3 B' O7 T( b6 j* z( h7 F
6.2700   11.6489    5.41813 |  w4 g6 T  L- g, t: `
fy =Columns 1 through 7
1 d! e0 Q! a6 ]8 l) P$ V/ `8 c8 A -15.2467  -15.2121  -14.2828   -8.0112  -13.4839  -11.1970  -11.2608* W* y( k" F7 ~4 B
Columns 8 through 10
& U$ d; W0 X% f) |. K1 V-15.0827  -14.9635  -15.2662. K; C  g3 I2 O: ^  ?+ g
p =Columns 1 through 7 , ^/ ]$ w' H+ Y) T- ~7 d, n
-6.5147   -3.6869    0.7514   -6.0838    0.3758   -6.7805    0.10742 z# j, Y+ B/ x3 A7 D
Columns 8 through 14
1 }% g8 b5 J) r) A( N-8.1194    5.0825   -6.1039   -7.0908   -2.7297   -6.0715    4.1447
5 M- \, u" I$ P, X  }* T; Y- t8 z Columns 15 through 20
, T1 F) B$ ?3 o# H" x* F4.5919   -4.2199    0.9096   -9.2269   -8.1303  -10.7112
3 H% K; s0 ~8 _6 Upbd =Columns 1 through 12 9 l0 {+ a1 E2 G( w9 p
2     2     1     2     1     2     1     2     1     2     2     2
. W5 q1 s7 p3 V5 l- [7 y- n Columns 13 through 20 6 @+ @6 X3 Q+ D$ }/ ~( S3 c* o
2     1     1     2     1     2     2     2  F! }, T- v+ q4 M2 u
lbx =1     1     1     1     1     1     1     1     1     1
- ]3 ~. @! m( n- B# mlby = 2     2     2     2     2     2     2     2     2     2+ T0 ]* E% _  w4 h& d) P# {5 E

6 d; B+ r5 ]4 p9 H附录三   对未知序列进行分类的运算程序' N0 O' j# O% D8 M1 A$ Y
d=[   27.43  19.47  36.28  16.81  63.72;
5 e! c. w+ {7 `$ \, A+ m( T         28.85  24.04  22.12  25.00  50.96;: z" h/ B6 q" k/ y
         17.65  25.49  18.63  38.24  36.27;
0 @7 Y; \3 v% ?         20.87  19.13  40.87  19.13  61.74;
' Z& m0 t5 N' k! ?6 w3 f* v         24.76  22.86  21.90  30.48  46.67;+ o( n, L0 m# L8 P7 X
         21.93  21.05  38.60  18.42  60.53;+ \& z) }5 Y% [3 B% i. D
         23.08  20.19  23.08  33.65  46.15;
7 Q9 @# M1 S5 K5 L: B* V         25.64  14.53  44.44  15.38  70.09;, |3 y4 q) N" K( s
         14.85  21.78  18.81  44.55  33.66;$ z/ y; l/ `2 `$ |+ h
         28.97  24.30  25.23  21.50  54.21;
2 m' [1 w$ a. o# _; S         24.11  17.86  35.71  22.32  59.82;! G$ g2 x! t7 {# x. B5 {  e
         17.43  22.94  33.03  26.61  50.46;
3 n# d) s& d- E& \5 a9 h8 ~8 |         27.03  18.92  33.33  20.72  60.36;# `' ]8 {, H: ~/ a% ~! S
         23.53  23.53  16.67  36.27  40.20;
3 ?, r7 X& m; x. p4 k) d5 B         24.27  21.36  20.39  33.98  44.66;. d  ?& ?. @7 Y! s
         22.86  30.48  20.95  25.71  43.81;6 q0 N! g1 v" e8 U
         21.36  25.24  20.39  33.01  41.75;
# d( m( o$ Z. ]: B. v/ S( _1 f, {4 v! j         22.22  17.09  43.59  17.09  65.81;
! d* x# ]( A6 D         27.36  28.30  23.58  20.75  50.94;
+ j9 x) O7 g! u, ]: r6 \3 {         19.83  19.83  43.10  17.24  62.93];4 G! O' r% @# `
      dd=[   5.31   4.42   7.96   8.85   9.73   6.19   1.77  18.58   6.19   4.42   4.42   4.42   6.19   4.42   4.42   1.77;
' I. c6 z! Z7 G0 r" S4 u( s          7.69   9.62   3.85   7.69   9.62   3.85    .96   6.73   2.88   1.92   7.69  11.54   7.69   8.65   2.88   4.81;) ]6 n" @* ^& H* P
          2.94   3.92   5.88   4.90   3.92   2.94   1.96   9.80    .00   1.96  12.75   9.80  10.78    .98   4.90  21.57;
2 M$ j, D9 E: M+ p          1.74   4.35   3.48  11.30  13.04   1.74   2.61  22.61   2.61   9.57   4.35   2.61   3.48   4.35   8.70   2.61;$ j+ H0 x5 l0 o3 M% e5 l
          6.67   3.81   3.81   9.52   5.71   1.90   4.76   9.52   7.62   4.76   7.62   2.86   4.76   3.81   9.52  12.38;3 n( @" z1 e, \4 R, J5 Y5 H3 ^
          3.51   3.51   5.26   9.65   7.89   4.39   1.75  24.56   7.89   6.14   1.75   4.39   2.63   2.63  11.40   1.75;
5 q( ?% [/ K4 X1 B          5.77   4.81   4.81   7.69   6.73   2.88   2.88  10.58   2.88   2.88   7.69   6.73   7.69   4.81   4.81  15.38;* `" o" B# H+ z: s2 D- v9 y" h0 h, o
          3.42   5.13   9.40   6.84  11.97   5.13   3.42  23.93   2.56   6.84   2.56   2.56   7.69   3.42   1.71   2.56;
% G) Y" ]( Z- Y, j* W          1.98   1.98   3.96   6.93   3.96   2.97   2.97   8.91   1.98    .99   8.91   8.91   6.93   4.95   7.92  24.75;
7 i; o( V) z/ |5 x          9.35   5.61   2.80  10.28   7.48   5.61   5.61   6.54   8.41   7.48   2.80   5.61   3.74   8.41   9.35    .00;" W9 b, ^  j6 D  i3 H
          2.68   5.36   4.46  11.61  15.18   1.79    .89  16.96   3.57   6.25   3.57   4.46   2.68   7.14   7.14   5.36;
+ c7 v4 a' ~1 U# c& W          5.50   2.75   2.75   6.42   6.42   7.34   4.59  13.76   4.59   5.50   6.42   6.42    .92  10.09   6.42   8.26;
' W0 G9 A& M* N          5.41   7.21   7.21   7.21  10.81   1.80   5.41  15.32   3.60   4.50   2.70   7.21   7.21   6.31   6.31    .90;
: f+ s' ~% M, Q1 i' O4 h6 r7 V' G          7.84   4.90    .98   8.82   4.90    .98   2.94   7.84   2.94   3.92   9.80   6.86   7.84   3.92   6.86  17.65;
0 l  G0 T" |$ w+ b9 m          5.83   4.85   3.88   9.71   7.77   3.88   1.94   6.80   3.88   2.91   3.88   9.71   6.80   6.80   8.74  11.65;
( k! a" D: M7 T          4.76   3.81   1.90  12.38   8.57   5.71    .00   6.67   5.71   3.81  10.48  10.48   3.81   8.57   9.52   2.86;) a) F4 L9 C6 o5 Z+ X- Q
          3.88   2.91   2.91  10.68   5.83    .97   6.80   5.83   5.83   5.83   9.71   3.88   4.85   5.83  11.65  10.68;4 O8 t/ z" ?: R8 t) ~0 t
          3.42   9.40   5.98   3.42  10.26   1.71   4.27  27.35   5.13   3.42   4.27   3.42   2.56   6.84   1.71   5.98;
5 m9 K) v7 q5 B. P          8.49   5.66   4.72   8.49   4.72   8.49   2.83   6.60  11.32   1.89   9.43   5.66   2.83   9.43   4.72   3.77;
5 z4 K" {% y3 e+ f8 V          3.45   7.76   4.31   4.31  10.34    .86   3.45  27.59   1.72   6.03   8.62   3.45   4.31   5.17   1.72   6.03];) h: ?0 Y$ c7 t1 o
  ddd=[   1.77   3.54   2.65    .88    .00    .00   7.96    .88   4.42   2.65  17.70  10.62   3.54   4.42   4.42   7.08   1.77   3.54  13.27   7.08;
9 E" p  W. i0 U5 O* |/ P" D+ i+ e          1.92   1.92    .96    .96    .00    .96   1.92    .96   4.81  12.50   7.69  11.54   8.65   3.85   3.85   6.73   9.62   6.73   7.69   2.88;2 }* c9 d2 F* O( K
           .98    .00    .00   5.88    .98   8.82   2.94    .00    .00   2.94  10.78   5.88  13.73    .00   4.90   3.92  19.61   1.96   8.82   5.88;
0 o& Z( J) B2 h3 u- l           .00    .00    .00    .87    .00    .87  13.04   1.74   6.09   2.61  11.30  13.04   3.48   5.22   3.48   8.70   3.48   1.74  14.78   7.83;
8 A3 f2 _9 m/ a/ ]          2.86    .00    .00   3.81    .95   3.81   3.81    .00   3.81   3.81   9.52   9.52  12.38   2.86   9.52   3.81   7.62   2.86   7.62   9.52;% D! M& |! K' j4 P4 D6 w' ]
           .00    .00    .88   2.63    .00   1.75  13.16    .88   4.39   1.75  14.04   9.65   7.02   5.26   4.39  11.40   2.63   1.75  10.53   6.14;
8 t% S( l) b& w" a% w( `4 ~0 J          1.92    .00    .00   2.88    .96   4.81   2.88    .00   1.92   4.81  12.50   6.73  13.46   1.92   6.73   4.81  10.58   3.85   9.62   7.69;
4 X3 l. `( Z: u6 G! u          2.56   3.42    .00    .85    .85    .85  12.82    .85   1.71    .85  20.51   2.56   3.42   9.40   5.98  11.11    .85   4.27  11.97   3.42;
& k' s3 I* S7 g# c2 n           .00    .00    .00   2.97   2.97   9.90   2.97    .00    .99   3.96   6.93   1.98  13.86   1.98   2.97   3.96  23.76   2.97   8.91   6.93;+ r9 N8 M7 A6 P, m" T
          1.87    .93   3.74   2.80    .00    .00   2.80    .00   7.48   8.41   9.35   7.48   3.74  14.95  12.15    .00   2.80   4.67   7.48   7.48;
, p4 y9 ^) v5 }9 m, y           .00    .89    .00    .00    .00   1.79   8.04    .00   5.36   4.46  15.18   8.04   8.93   4.46   3.57   8.04   4.46   6.25  13.39   5.36;! I, G  t: F: m( a* l
          2.75    .00    .92   2.75    .92   3.67   4.59   3.67   3.67   1.83   9.17   5.50   3.67   5.50   6.42   7.34   8.26   5.50  11.01   9.17;
! c2 z* u* @4 a; D/ P( i          1.80    .90    .90    .90    .00    .90   9.01    .00   3.60   7.21  14.41   8.11   7.21   6.31   7.21   4.50   1.80   7.21  11.71   4.50;4 `/ v$ ~5 L! i
          2.94    .00    .00   5.88    .00   6.86   1.96    .00   3.92   6.86   3.92   9.80  13.73    .98   5.88   2.94  10.78    .98  10.78   9.80;
. F# J! i$ X( L* k# x/ n          2.91   1.94   2.91   1.94    .00   5.83   1.94    .00   1.94   9.71   5.83   8.74  10.68   1.94   3.88   3.88   8.74   2.91  11.65  10.68;- z1 e( a4 d: w7 v' C! l* p
          2.86    .95    .00  11.43   1.90   1.90   2.86    .00   4.76   3.81   5.71   8.57   8.57   6.67   9.52   4.76   5.71   2.86   7.62   7.62;
5 E1 f' ]: }4 ^  a3 B& `          1.94    .97   1.94   4.85   1.94   3.88   1.94    .97    .97   6.80   4.85   8.74  10.68   2.91   6.80   2.91   9.71   6.80   8.74   7.77;0 S7 x$ k( |  p; Z( l. J9 B2 |+ n
          1.71    .85   1.71    .85    .85   2.56  16.24    .85   1.71    .85  16.24   5.13   6.84   5.98   3.42  11.11   1.71   5.13  11.11   3.42;% h. Y: t  Y- O
           .94    .94   1.89    .94    .94    .94   1.89    .94  10.38   7.55   5.66   9.43   8.49   8.49   7.55   5.66   6.60  11.32   6.60    .94;! u' R% v; D" @- l% S# z; W, }4 r
           .86    .86    .00   1.72    .86    .86  17.24    .86   2.59   1.72  15.52   7.76   5.17   3.45   4.31   9.48   5.17   5.17   9.48   5.17];
- g( a- Y. F# y8 U6 P/ ~9 f3 Vx=[   29.73  17.12  13.51  39.64  43.24;# W7 p! P3 e$ X0 k, y
         27.03  16.22  15.32  41.44  42.34;
' _' s6 G/ D7 b3 H         27.03  21.62   6.31  45.05  33.33;! q# {* L5 U4 Z0 P! c9 e) f( k/ `
         42.34  10.81  28.83  18.02  71.17;' |$ A0 i, m+ I. m  f! m
         23.42  23.42  10.81  42.34  34.23;
+ P6 a7 R" O/ `         35.14  12.61  12.61  39.64  47.75;/ C2 |* Q, ~" a+ m8 s5 b  d
         35.14   9.91  18.92  36.04  54.05;
$ b  i# f: _) t; A0 ^         27.93  16.22  18.92  36.94  46.85;( p4 L0 t- F  y0 O4 }; p
         20.72  20.72  15.32  43.24  36.04;$ _$ U& P$ y9 b
         18.18  27.27  13.64  40.91  31.82;;
$ j& _- x: l. @$ r          35.45   4.55  50.00  10.00  85.45;  h, p1 l9 _5 f8 K* X0 b0 k1 X
         32.73   2.73  50.00  14.55  82.73;: J' H3 ]. z  F3 v1 U
         25.45  10.00  51.82  12.73  77.27;( t* T; _' C& z' n1 Z7 O
         30.00   8.18  50.00  11.82  80.00;
4 [" U1 I$ {4 T) w: N6 p7 M         29.09    .00  64.55   6.36  93.64;
1 T, S8 D* w. ^2 [; H$ y5 z# h         36.36   8.18  46.36   9.09  82.73;
" n1 f4 U# s# V         35.45  24.55  26.36  13.64  61.82;
2 g) I& i0 _6 s         29.09  11.82  50.00   9.09  79.09;6 x+ X' _8 k" X4 a( ^: k
         21.82  14.55  56.36   7.27  78.18;& a, Z5 g% `9 O& y" u
         20.00  17.27  56.36   6.36  76.36];
3 P& \) _( u) {8 q, Q5 c3 A   xx=[   9.01   9.01   3.60   8.11   4.50    .90   4.50   3.60   3.60   3.60   1.80   8.11  11.71   2.70   5.41  18.92;4 G1 {6 q) }9 |( r5 N
          9.91   7.21   3.60   5.41   2.70   1.80   5.41   5.41   4.50   1.80    .90   9.01   9.91   4.50   5.41  21.62;$ Y; c( `5 ~- @' n  h6 ^
          5.41  11.71   3.60   5.41   2.70   1.80    .90    .90   5.41    .90    .90  14.41  13.51    .90   7.21  23.42;5 x3 ~  J: M( f' S* Q
         18.92   5.41  11.71   5.41  10.81   1.80   5.41  10.81   5.41   1.80    .90   2.70   6.31   4.50   2.70   4.50;
9 A  g2 b8 F7 [+ A5 c5 c+ \: x          6.31   8.11   1.80   7.21   1.80   2.70   2.70   3.60   5.41   4.50   2.70  10.81   9.91    .90   9.01  21.62;$ N5 Q1 H2 `8 O( h, G& e3 \5 E
         15.32   2.70   6.31   9.91   3.60   1.80   1.80   5.41   4.50    .00    .00   8.11  10.81    .90   8.11  19.82;
# p5 N" @) Q( U/ Q. f; u         15.32   1.80  10.81   7.21   4.50   2.70   6.31   5.41    .90   1.80    .90   6.31  13.51    .90   4.50  16.22;) k. P" s  h) P
          8.11   3.60   6.31   9.91   5.41   3.60   2.70   7.21   2.70   3.60   1.80   8.11  10.81   1.80   7.21  16.22;
& w$ L# S, }, u$ {4 l* q2 j. r          9.01    .90   4.50   6.31    .00   3.60   7.21   4.50   3.60   2.70   2.70  11.71   7.21   3.60  13.51  18.02;& K5 I% w2 \& X! p: }, f
          6.36   3.64   1.82   6.36   1.82   5.45   2.73   3.64   5.45   3.64   4.55  13.64   4.55   3.64  13.64  18.18;
3 k3 Y1 W% d0 H* W$ r+ _. V         15.45   2.73  14.55   2.73  16.36    .91   1.82  30.00    .91    .91    .91   1.82   2.73   4.55    .00   2.73;8 ]# ]2 K$ P- d( S- U  o
         13.64    .91  10.91   6.36  15.45   1.82   1.82  30.91    .91    .91    .00    .91   2.73   7.27    .00   4.55;9 i) D! J+ `3 ^, B9 G2 |
          6.36   4.55  10.00   4.55  12.73   1.82   2.73  34.55   2.73   2.73   1.82   1.82   3.64   4.55   1.82   2.73;0 b" b& G! ~5 Q( i* _
          8.18    .91  12.73   7.27  13.64   6.36   1.82  28.18   2.73   4.55    .00    .91   5.45   4.55    .91    .91;1 N4 m; S& }; F
         13.64    .00  12.73   1.82  13.64    .00   2.73  48.18    .00    .00    .00    .00   1.82   3.64    .00    .91;
; k- x& H) N9 k/ |% R: F         16.36   3.64  15.45    .91  13.64   4.55   4.55  22.73   1.82   5.45    .00    .91   4.55   2.73    .00   1.82;5 z, q" |# Z4 x3 v
         17.27   5.45  10.91   1.82  10.00   6.36   4.55   5.45   4.55   7.27   9.09   2.73   3.64   2.73   3.64   3.64;
* v0 U' c4 w) J$ t" i          8.18   7.27  11.82   1.82  15.45   1.82    .91  30.91   3.64   3.64   1.82   2.73   1.82   3.64    .91   2.73;
4 u7 f3 O: l2 |* x6 t# v5 C4 f          2.73   2.73  13.64   1.82  14.55   9.09    .91  31.82   1.82   8.18   1.82   2.73   2.73   2.73    .91    .91;
# [3 ^2 B% `  \" d- R+ H# P          6.36   6.36   6.36    .91   9.09  10.00   3.64  32.73   2.73  13.64    .91    .00   1.82   3.64    .00    .91];
  ^+ ~/ ~- d  b' O  X: c  xxx=[   5.41    .90   2.70    .90   5.41   3.60    .90   1.80   2.70   8.11   4.50   1.80  25.23   3.60   3.60   5.41  13.51    .00   3.60   4.50;
9 R$ |2 Z1 y/ r' ?4 L4 b9 Y          2.70   2.70    .00    .00   3.60   6.31   2.70    .90   7.21   7.21   6.31   1.80  18.92    .90   6.31   1.80  14.41    .00   3.60  10.81;# q7 ]) G, D2 |. N, p
          2.70   2.70   2.70    .00   3.60   6.31    .00    .90   4.50   5.41   1.80    .90  29.73    .00   5.41   4.50  22.52    .00   1.80   2.70;
3 f1 [7 t" r+ o1 q) ~: L( [         15.32   6.31    .00    .00    .00    .90   9.01   1.80   6.31  10.81  12.61   3.60   4.50   1.80   2.70   5.41   1.80   1.80   7.21   6.31;/ x) }' g3 S' Y
          3.60   1.80   2.70    .00   5.41   7.21    .90    .00   4.50   1.80   2.70   3.60  20.72   1.80   6.31   4.50  19.82   1.80   1.80   7.21;1 ^) Y2 w3 I4 ^$ H0 ^' C, M1 ^+ s
          9.01    .90    .90    .00   2.70   5.41   4.50    .00   2.70  13.51   6.31    .00  25.23    .90   1.80   1.80  16.22    .00   2.70   3.60;+ z9 }1 j6 R+ U! c% d6 x$ Z2 F
          9.01   1.80    .00    .00   1.80   4.50   4.50    .90   3.60  16.22   8.11    .00  17.12   2.70   1.80   1.80  10.81    .90   6.31   6.31;
, Z" f+ |6 N' D7 J: M( g6 r% d          2.70   1.80    .90    .90   2.70   3.60   2.70    .90   4.50   9.91   8.11   3.60  18.92    .90   2.70   4.50  12.61    .90   7.21   8.11;
9 o& A: l. Y+ m: M" ~0 m; I+ h( I7 o          5.41    .00    .90   1.80   5.41   9.01   1.80    .90   3.60   6.31   1.80   3.60  11.71   2.70   2.70   2.70  20.72   1.80   4.50  10.81;9 G" r- Q: L$ ]5 Q( o0 b0 o5 H
          3.64    .91   2.73   6.36   3.64  10.91    .91   1.82   3.64   2.73   2.73    .91  17.27    .00   4.55   4.55  17.27   4.55   1.82   7.27;
9 \+ I% p) Q( E- U0 }1 R          9.09    .91    .00    .00    .00    .00  24.55    .00   3.64   6.36  33.64    .91   4.55   1.82    .00   1.82    .00   2.73   5.45   2.73;4 ]" S2 l; B- c  M5 r
          2.73    .91    .00    .00    .00    .00  19.09    .00   1.82   8.18  37.27    .00   4.55   4.55    .00   2.73    .00    .91  10.00   5.45;1 n8 m5 S& F& R% C) Q" ?/ p! K; F
           .91   2.73    .00    .00    .00    .00  27.27   1.82   1.82   5.45  26.36   2.73   4.55   2.73   4.55   5.45   1.82   2.73   5.45   1.82;# Z. J( U6 b( e4 q+ H0 d/ ]
          6.36   5.45    .00    .00   1.82    .00  20.00   5.45   2.73   2.73  24.55    .00   1.82   3.64   3.64   8.18    .91    .91   9.09    .91;
: |* J) E0 D7 b  b# Y+ s1 V         11.82    .91    .00    .00   1.82    .00  47.27   1.82    .00   3.64  25.45    .00    .91    .91    .00    .00    .00    .00   2.73    .91;5 p& y5 b! U1 K+ E$ V
         10.00   2.73    .91    .00    .00    .00  14.55   4.55   5.45   3.64  31.82    .91    .91   3.64   1.82   6.36    .00    .00   7.27   3.64;- {& U. y8 b9 M  f3 `1 C  p8 m9 M
         10.91    .91   3.64   3.64    .00    .91   8.18   2.73  12.73   9.09  11.82   3.64   3.64   6.36   1.82   1.82   6.36   6.36   1.82   1.82;7 h; A: m  f: o$ f
          4.55   4.55    .00    .00    .91    .91  21.82    .91   4.55    .91  29.09    .00   3.64   1.82    .91  10.91   2.73   4.55   4.55    .91;
: ]0 Z- _+ J! P: F5 q$ @          3.64    .91   1.82    .91    .91    .00  25.45   5.45   3.64    .00  21.82   1.82   1.82   3.64    .91  13.64    .91   2.73   5.45   2.73;
* }' m% u, g! \9 n          2.73    .91   5.45    .00    .00    .00  23.64  10.00   6.36   1.82  13.64    .00   1.82   8.18   1.82  13.64    .00   1.82   6.36    .00];, _8 `0 G$ g, V6 V/ z: \* J9 s8 a; h
       ffx=[x xx xxx];
* y8 I3 [. W! r: Y. r4 A5 X* F       ffx=[ffx(1:16,;ffx(18:20,]
9 U% R% r1 I( p3 N& l% {: T& X       ffd=[d dd ddd];- U8 x$ `" j; A8 H
       cx=cov(ffx);6 [& ^2 h4 q9 j1 ^, W
       [vx,ex]=eig(cx);
/ {6 X9 M/ U; m& E0 M       ex1=eig(cx)
; }' V% Q5 G# |. i$ c2 k* W       e1=mean(ex1)*41;+ U0 C% n' ~8 A' r7 B3 e
       ex2=ex1(36:41,;
; T3 b, i9 p& ^; }! p* ^& ?/ W: ?       e2=mean(ex2)*6;, K) I  g+ ~+ [' Q9 F2 i4 o
       e2/e1& ]1 r& a5 F/ H$ q6 D
        vx1=[vx(:,38:41)];# D& O6 w# ^0 y- T+ M% c
       s=ffx*vx1;ss=ffd*vx1;
1 Q2 W5 b9 p0 j. S& V       x=s(1:10,;
8 v+ _( n) f  q& q+ {, I7 k" O       y=s(11:19,;
0 Z9 F7 H% [( _       u1=mean(x);u2=mean(y);2 r; z* @4 D- y' `. I
u1-u2;* q! }3 z6 ~/ u
z=8/9*(cov(x)+cov(y));
  [1 E$ r% N5 y( lux=0.5*(u1-u2)*inv(z);
3 e5 ~. i! z3 i( g5 j# Bu12=0.5*u1+0.5*u2;- m2 l4 \( O" J0 x! b* Q& u+ Z6 S
u0=ux*u12.';  W+ w4 q' Z: |; C$ }
la=09 Y0 u. K3 ^/ ^( }
for i=1:9
  B9 [- e5 G9 {- @% i" d  fd(i)=ux*ss(i,.';2 Z2 p* x  y; U5 w5 D  t
  tx(i)=ux*x(i,.';* ~. P( M" _2 @* W( Q) H$ W3 }
  fy(i)=ux*y(i,.';6 z$ V& k0 c) p( a
  if fd(i)>u0
3 v/ O, W7 J- g9 X) R. H5 r' I     pbd(i)=1;' h' v0 j3 u: F
      la=la+1;
0 {! R  P! ~& Y% x* S! m( ]        else
- W" Y- Q) O* m- P5 v; @           pbd(i)=2 ;8 p: E- g+ V/ V
   end, v8 w) p- Q4 C7 u- N/ n
        if tx(i)>u0
9 W4 {' J( B# G) C/ L# f: q0 O* I/ K        lbx(i)=1 ;
* o$ ~4 k( s  p( h        else
; e1 @' |- ]) Q/ @# O           lbx(i)=2; 3 x/ |, ~* p  _" n; j  H! [4 Y
        end
2 M: }: h; b! l  f; z5 u        if fy(i)>u0
. J5 k4 \. r) b) s. R- d% d        lby(i)=1 ;8 y' h5 `" Z: ^# |4 Y
        else
* Y0 K# M. U. E- M- Y           lby(i)=2 ;
+ C9 c, A9 E% G8 t, \        end
" N$ Y" Z: A4 W, y. o  for n=10:195 c& G$ s7 `, K
     fd(n)=ux*ss(n,.';0 F5 z2 v! Z5 N; g" E1 o  U
     if fd(n)>u04 C8 V% d3 W4 S# h
         pbd(n)=1 ;
4 K8 V3 |8 Y% t& J7 T6 l         la=la+1;( L: E: a! \4 _  a8 ^) l
        else( {. X2 J8 h% u$ s. _$ d2 v* N
           pbd(n)=2;
% @; o; S1 k  u* q% a2 p7 Y        end! Y! T" L3 h9 g5 @0 W0 _
u0$ s% G: M5 B+ x8 @* f. m
tx, fy,fd0 |" u* |, E, s9 A( Q8 v
pbd,lbx,lby
& I/ w9 J. a# X* B( T5 u9 @4 ?1 V* t  h
8 b( Z- f' r: q) W8 F/ Q. f" \# V
/ u, r7 o" d7 m) Y4 [" q# ?6 x





欢迎光临 数学建模社区-数学中国 (http://www.madio.net/) Powered by Discuz! X2.5