[发明专利]增量式的高维数据转换为低维数据的系统及方法

权利要求书

1.一种增量式的高维数据转换为低维数据的系统，其特征在于包括高维数据采集系统，所述的高维数据采集系统同数据处理系统相连接，所述的数据处理系统中包括有用于增量式的高维数据转换为低维数据的模块，所述的数据处理系统中包含有用于存放高维数据的队列。

2.根据权利要求1所述的增量式的高维数据转换为低维数据的系统的方法，其特征在于，如下所示：

步骤1：首先高维数据采集系统进行针对视频、音频、气候或者图像数据这样的高维数据的采集，然后将采集到的高维数据发送到数据处理系统；

步骤2：数据处理系统接收到高维数据后，然后按照接收的先后顺序把高维数据依次存放到用于存放高维数据的队列中，启动用于增量式的高维数据转换为低维数据的模块来设定一个n维空间对象V，所述的n维空间对象V内包含有k维空间对象S,k初始设置为0；

步骤3：数据处理系统然后按先后顺序依次从用于存放高维数据的队列取出一个高维数据，取出一个高维数据X后，就进行对该高维数据X的特征分量的提取及降维操作，所述的高维数据X表示为(x₁,x₂,…x_n),n为该高维数据的维数；

步骤4：所述的进行对该高维数据的特征分量的提取及降维操作包括首先用于增量式的高维数据转换为低维数据的模块把该高维数据X投影到k维空间对象S所表示的k维空间中，该高维数据X投影到k维空间对象所表示的k维空间S中的方法是根据公式(1)用迭代方法来得到结果向量r_k：

rk=X-Σi=1kbibiTX---(1)]]>

所述的i的取值范围为从1到k，k为目前空间对象S的维数，也是目前数据降维后低维的维数，第一系数r_k为结果向量，当结果向量的长度||r_k||₂小于T_k时，k值不变，目前空间对象S也保持不变，在||r_k||₂大于等于T_k时，求得第k+1系数将b_k+1作为新的空间基底加入原k维空间对象S，令空间对象S的维数增加1，k＝k+1。设定r₀＝X，而r_i为中间向量，，T_i为第i阈值，X_max为在用于存放高维数据的队列4中数据长度最长的那个高维数据；

步骤5：根据所得到的b₁、b₂…b_k通过公式(2)得到针对该高维数据X的降维数据向量中分量非零的部分Y：

Y=XTb1XTb2...XTbi....XTbk---(2)]]>

当高维数据的队列全部处理完毕后，根据最终k的取值，将全部高维数据的降维数据向量分量非零的部分补充上分量为零的部分，统一表示为k维的降维后数据向量。

步骤6：在得到了针对每一个高维数据的降维数据向量后，如果高维数据采集系统继续进行高维数据的采集，并把新的采集到的高维数据发送到数据处理系统2；

步骤7：数据处理系统接收到新的采集到的高维数据后，然后按照接收的先后顺序把高维数据依次存放到用于存放高维数据的队列中；

步骤8：数据处理系统然后按先后顺序依次从用于存放高维数据的队列取出一个新的采集到的高维数据，取出一个新的采集到的高维数据X_new后，就进行对该高维数据X_new的特征分量的提取及降维操作，所述的高维数据X_new表示为(x’₁,x’₂,…x’_n),n为该新的高维数据的维数；

步骤9：所述的进行对该新的采集到的高维数据的特征分量的提取及降维操作包括首先用于增量式的高维数据转换为低维数据的模块把该新的采集到的高维数据X_new投影到以b₁、b₂…b_k为基底的k维空间中，该新的采集到的高维数据X_new投影到以b₁、b₂…b_k为基底的k维空间中的方法是根据公式(3)用迭代方法来得到结果向量r_k：

rk=Xnew-Σi=1kbibiTXnew---(3)]]>

所述的i的取值范围为从1到k，k为目前空间对象S的维数，也是目前数据降维后低维的维数，r_k为结果向量，当结果向量的长度||r_k||₂小于T_k时，k值不变，目前空间对象S也保持不变，在||r_k||₂大于等于T_k时，求得第k+1系数将b_k+1作为新的空间基底加入原k维空间对象S，令空间对象S的维数增加1，k＝k+1。设定r₀＝X_new，而r_i为中间向量，T_i为第i阈值，X_max为目前系统处理过的高维数据的队列4中数据长度最长的那个高维数据；

步骤10：根据所得到的b₁、b₂…b_k通过公式(4)得到针对该高维数据X_new的降维数据向量中分量非零的部分Y_new：

Ynew=XnewTb1XnewTb2...XnewTbi....XnewTbk---(4)]]>

当高维数据的队列全部处理完毕后，根据最终k的取值，通过在全部已处理高维数据的降维数据向量后部添加分量为零的部分，统一表示为k维的降维后数据向量。