Відновлення матриць відстаней та їх застосування

Автор(и)

  • Олексій Зеленський Кам’янець-Подільський національний університет імені Івана Огієнка, Ukraine
  • Валентина Дармосюк Миколаївський національний університет імені В. О. Сухомлинського, Ukraine
  • Роман Лобач

DOI:

https://doi.org/10.32626/2308-5878.2021-22.75-80

Анотація

Матриці відстаней застосовуються в геометричному моделюванні та в задачах відновлення геометричних об’єктів, економіці, біоінформатиці, програмуванні. Матриці відстаней застосовуються у машинному навчанні, наприклад, створюються програми, пов'язані з дорожнім трафіком, автобусними маршрутами, геолокацією зокрема компанія Yandex створила сервіс, у якому, за допомогою матриць відстаней прогнозується завантаженість доріг, на потрібний час у майбутньому. Таким чином, автомобілісти можуть запобігти потрапляння у затори. Distance Matrix API — це сервіс, який повідомляє відстань і час в дорозі між початком руху та точкою призначення. Сервіс повертає інформацію на основі запропонованого маршруту між початковою та кінцевою точками, обчисленого API картами Google, і складається із значеннь тривалості подорожі та відстані для кожної пари пунктів.

Також матриці відстаней можуть бути застосовані при створенні будь-якої статистики. У біоінформатиці матриці відстаней використовуються для представлення структур білків незалежним від координат чином, або для відновлення відстаней у ланцюгу ДНК.

У [4] автори розглядають фундаментальні властивості EDM, такі як ранг та не визначеність. У статті досліджують, як різні властивості EDM можуть бути використані для розробки алгоритмів для заповнення та зменшення шумів даних про відстані. Попутно автори демонструють застосування матриць відстаней для калібрування положення мікрофона та ультразвукової томографії.

В роботі знайдено критерій можливості відновлення матриці Евклідових відстаней на прямій, та між вершинами опуклого n-кутника на площині. Розроблено алгоритм передачі ключа к шифру з використанням матриць Евклідових відстаней на площині. Розроблено швидкий алгоритм відновлення матриці відстаней між об’єктами на прямій.

Посилання

Patwari N., Ash J. N., Kyperountas S., Hero A. O., Moses R. L., Correal N. S. Locating the Nodes: Cooperative Localization in Wireless Sensor Networks. N IEEE Signal Process. Mag. 2005. Vol. 22. № 4. P. 54-69.

Alfakih A., Khandani A., Wolkowicz H. Solving Euclidean Distance Matrix Completion Problems via Semidefinite Programming. Comput. Optim. Appl. 1999. Vol. 12. № 1-3. P. 13-30.

Doherty L., Pister K., El Ghaoui L. Convex Position Estimation in Wireless Sensor Networks. Proc. IEEE INFOCOM. 2001. Vol. 3. P. 1655-1663.

Dokmanic I., Parhizkar R., Ranieri J., Vetterli M. Euclidean Distance Matrices: Essential Theory, Algorithms and Application. IEEE Signal Process. Mag. 2015. Vol. 32. № 6. P. 12-30.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-10-19