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基于免疫克隆的手掌BIS身份识别方法，其特征在于，包括手掌BIS数据归一化、手掌BIS数据特征选择和手掌BIS特征匹配步骤；所述手掌BIS数据特征选择，包括：a降维，其方法如下：给定一个秩为r的l×n的矩阵X，其中r≤min{l,n}，存在维数为l×l的正交矩阵U和维数为n×n的正交矩阵V，分别为<img file="FDA0001159149100000011.GIF" wi="1342" he="159" />其中<img file="FDA0001159149100000012.GIF" wi="57" he="63" />是以<img file="FDA0001159149100000013.GIF" wi="82" he="79" />为元素的r×r对角阵，而λ<sub>i</sub>是相关矩阵X<sup>T</sup>X的非零特征值；O表示为一个零元素矩阵；换言之，存在正交矩阵U和V，使得变换后的矩阵Y是对角的；由式(3)可得<img file="FDA0001159149100000014.GIF" wi="1470" he="335" />或<img file="FDA0001159149100000015.GIF" wi="1143" he="127" />或写成<img file="FDA0001159149100000016.GIF" wi="1054" he="71" />其中，U<sub>r</sub>表示l×r矩阵，由U的第一个r列组成；V<sub>r</sub>是r×n矩阵，由V的第一个r列组成；更精确的说，u<sub>i</sub>和v<sub>i</sub>分别是XX<sup>T</sup>和X<sup>T</sup>X的特征向量；特征值λ<sub>i</sub>就是X的奇异值，式(5)的展开式就是X的奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)或是X的谱表示；b特征选择：①用ICSA(Immune Clonal Selection Algorithm)的特性来选择寻找具有更好鉴别力的特征集；②采用二进制编码的方式；种群中每个抗体代表一种特征组合方式，表示为A(i)＝(a<sub>0</sub>,a<sub>1</sub>,…a<sub>m</sub>),i＝0,1,…,N<img file="FDA0001159149100000021.GIF" wi="1525" he="167" />③用马氏距离(Mahalanobis Distance)作为亲和度函数来诱导种群的进化，<img file="FDA0001159149100000022.GIF" wi="1413" he="95" />其中<img file="FDA0001159149100000023.GIF" wi="447" he="70" />是整体样本的协方差，<img file="FDA0001159149100000024.GIF" wi="38" he="55" />是第i类样本数据的均值，<img file="FDA0001159149100000025.GIF" wi="40" he="47" />是整体样本的均值；各个类别的样本共享原始样本的协方差矩阵，F的值越小，则抗体所对应的特征向量越对分类有利；定义亲和度函数为：<img file="FDA0001159149100000026.GIF" wi="1187" he="134" />具体包括以下步骤：设归一化后的样本矩阵为X＝(X<sub>ij</sub>)<sub>K×N</sub>，即共有N组数据，每组数据有K个特征；步骤1：SVD降维，求出X<sup>T</sup>X和XX<sup>T</sup>的非零特征值λ<sub>i</sub>，i＝0,1,...,m，m≤N，和相应的特征向量V＝[v<sub>0</sub>,v<sub>1</sub>,…v<sub>m</sub>]，U＝[u<sub>0</sub>,u<sub>1</sub>,…,u<sub>m</sub>]，m＜N；由式(5)得到X的奇异值分解SVD，并取出前r个不为0的分量，将其作为输入；步骤2：初始化种群，产生种群P(0)，设定种群规模大小N<sub>c</sub>，每个抗体代表特征向量的一个组合；对抗体按式(7)随机编码，抗体长度为特征向 量的维数；步骤3：计算亲和度，将每个抗体解码成对应的特征向量组合，用式(9)计算初始抗体的亲和度；步骤4：终止判断，判断是否达到了最大迭代次数；若满足条件，确定当前种群中的最佳抗体为最终解，否则继续；步骤5：克隆操作，设定的克隆规模，计算对第i个抗体的克隆个数q<sub>i</sub>，对该抗体进行克隆，得到克隆后的种群P'(k)＝[P<sub>1</sub>'(k),P'<sub>2</sub>(k),…,P'<sub>n</sub>(k)]；步骤6：克隆变异，对种群P'(k)按照变异概率p<sub>m</sub>进行变异得到种群P”(k)；步骤7：克隆选择操作，从P(k)∪P”(k)中选择出优秀个体，并替代原始种群中相应的个体，形成新的种群；步骤8：k＝k+1；返步骤3。 |
