分類方法及分類設(shè)備的制造方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本文中所討論的實施方式涉及例如用于分類的方法?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]例如，為了認(rèn)證用戶，許多系統(tǒng)獲取每個用戶的生物信息，并且確定預(yù)先注冊的數(shù)據(jù)庫中是否存在與所獲取的生物信息相一致的生物信息。認(rèn)證時所獲取的生物信息很少與注冊時所獲取的生物信息完全一致，因此相似性搜索是有效的。[0003]如下技術(shù)已經(jīng)得到了發(fā)展，其中，當(dāng)執(zhí)行相似性搜索時，生物信息的特征值被轉(zhuǎn)換成作為相似度的一種表達(dá)的散列向量，并且當(dāng)生物信息的散列向量之間的漢明距離較小時，生物信息被識別為相似的生物信息。[0004]-些現(xiàn)有技術(shù)利用使用超平面將特征值轉(zhuǎn)換為散列向量的處理，而其他現(xiàn)有技術(shù)利用使用超球面將特征值轉(zhuǎn)換為散列向量的處理，使用超球面比使用超平面更有可能提高精度。[0005]例如，在下面的專利文獻(xiàn)中描述了傳統(tǒng)技術(shù)：[0006]日本早期公開專利公布No.10-247243;以及[0007]日本早期公開專利公布No.2009-133798。[0008]例如，在下面的非專利文獻(xiàn)中描述了一些其他現(xiàn)有技術(shù)：[0009]M.Datar,N.Immorlica,P.Indyk,V.S.Mirrokni,^Locality-SensitiveHashingSchemeBasedonp-StableDistributions"，ProceedingsoftheTwentiethAnnualSymposiumonComputationalGeometry,SCG2004；[0010]Jae-PilHeo,YoungwoonLee，JunfengHe，Shih-FuChang,andSung-EuiYoon，"SphericalHashing"，InCVPR，pp.2957-2964,2012;以及[0011]KengoTerasawaandYuzuruTanaka，''SphericalLSHforApproximateNearestNeighborSearchonUnitHypersphere^,InFrankK.H.A.Dehne,Jorg-RudigerSack,andNorbertZeh,editors,WADS,Vol.4619ofLectureNotesinComputerScience,pp.27-38，Springer，2007〇[0012]然而，難以使用特征值向量精確地執(zhí)行相似性搜索，這是一個問題。[0013]假定調(diào)整投影點的位置以逆立體地將特征值數(shù)據(jù)僅投影到超球面S的朝向特征值空間的一側(cè)的表面上。調(diào)整后，可以輸入特征值數(shù)據(jù)。在這樣的情況下，特征值數(shù)據(jù)也可以逆立體地被投影到超球面S的、穿過超球面S的與特征值空間相對的一側(cè)的表面上，使得已經(jīng)被逆立體投影的特征值數(shù)據(jù)之間可以出現(xiàn)無限遠(yuǎn)處的點的捷徑。[0014]圖29是用于解釋無限遠(yuǎn)處的點的捷徑的圖。特征值空間V中無限遠(yuǎn)處的點被投影到超球面S的北極上的一個點。因此，例如，特征值空間V中離點X。足夠遠(yuǎn)的點p的逆立體投影使點P與超球面S上的點p'相關(guān)聯(lián)；以及特征值空間V中的點q的逆立體投影使點q與超球面S上的q'相關(guān)聯(lián)。這樣的逆立體投影導(dǎo)致出現(xiàn)捷徑。例如，在一些情況下，經(jīng)過無限遠(yuǎn)點附近的路徑l〇b比經(jīng)過特征值空間V的原點附近的路徑10a要短。這樣的情況可以使得特征空間V中以距離10c彼此遠(yuǎn)離的點之間的距離比超球面S上的要小，并且因此可以減小點P與點q的位串之間的漢明距離。[0015]因此，本發(fā)明的實施方式的一個方面的目的是提供一種能夠使用特征值向量精確地執(zhí)行相似性搜索的用于分類的方法、設(shè)備和程序?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0016]根據(jù)實施方式的一方面，分類方法包括：基于關(guān)于特征值空間的定義域的信息設(shè)置投影點的位置；以及通過使用所設(shè)置的投影點的位置將特征值空間中存在的向量投影到維度比特征值空間的維度高至少一個維度的空間中存在的球面。【附圖說明】[0017]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的分類設(shè)備的系統(tǒng)配置的圖；[0018]圖2是示出了特征值存儲單元的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示例的圖；[0019]圖3是示出了位串存儲區(qū)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示例的圖；[0020]圖4是用于說明對投影點的位置進行設(shè)置的第一示例的圖；[0021]圖5是用于說明對投影點的位置進行設(shè)置的第二示例的圖；[0022]圖6是用于說明對投影點的位置進行設(shè)置的第三示例的圖；[0023]圖7是示出了當(dāng)投影點位于超球面S內(nèi)部時一般化立體投影的圖；[0024]圖8是示出了當(dāng)投影點位于超球面S上時一般化立體投影的圖；[0025]圖9是示出了當(dāng)投影點位于超球面S外部時一般化立體投影的圖；[0026]圖10是示出了當(dāng)投影點位于超球面S外部并且具有在[_1，1]范圍內(nèi)的Z分量時一般化立體投影的圖；[0027]圖11是示出了其中使用一般化立體投影對超球面S的橫截面進行投影的第一示例的圖；[0028]圖12是示出了其中使用一般化立體投影對超球面S的橫截面進行投影的第二示例的圖；[0029]圖13是示出了其中使用一般化立體投影對超球面S的橫截面進行投影的第三示例的圖；[0030]圖14是示出了其中使用一般化立體投影對超球面S的橫截面進行投影的第四示例的圖；[0031]圖15是用于說明一般化逆立體投影的第一圖；[0032]圖16是用于說明一般化逆立體投影的第二圖；[0033]圖17是用于說明一般化逆立體投影的第三圖；[0034]圖18是示出了特征值空間V與超球面S之間的關(guān)系的圖⑴；[0035]圖19是示出了特征值空間V與超球面S之間的關(guān)系的圖⑵；[0036]圖20是示出了設(shè)置參數(shù)的第一過程示例的圖；[0037]圖21是示出了設(shè)置參數(shù)的第二過程示例的圖；[0038]圖22是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的分類設(shè)備的系統(tǒng)配置的圖；[0039]圖23是示出了設(shè)置參數(shù)的第三過程示例的圖；[0040]圖24是示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的分類設(shè)備的系統(tǒng)配置的圖；[0041]圖25是示出了設(shè)置參數(shù)的第四過程示例的圖；[0042]圖26是示出了設(shè)置參數(shù)的第五過程示例的圖；[0043]圖27是示出了設(shè)置參數(shù)的第六過程示例的圖；[0044]圖28是示出了目標(biāo)函數(shù)的處理過程的示例的圖；[0045]圖29是用于說明無限遠(yuǎn)處的點的捷徑的圖；以及[0046]圖30是示出了分類設(shè)備中的每個分類設(shè)備的硬件配置的圖?！揪唧w實施方式】[0047]將參照附圖對優(yōu)選實施方式進行說明。需要注意的是，實施方式不限制本公開內(nèi)容的權(quán)利范圍。除非實施方式的處理的細(xì)節(jié)彼此相沖突，否則可以恰當(dāng)?shù)貙嵤┓绞竭M行組合。[0048][a]第一實施方式[0049]將使用圖1對分類設(shè)備100的系統(tǒng)配置進行描述。圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的分類設(shè)備的系統(tǒng)配置的圖。如圖1的示例所示，分類設(shè)備100包括超平面計數(shù)存儲單元121、特征值存儲單元122、用于特征值空間的定義域的存儲單元123、查詢存儲單元124和位串存儲區(qū)132。每個存儲單元對應(yīng)于存儲設(shè)備諸如半導(dǎo)體存儲器設(shè)備（如隨機存取存儲器（RAM)、只讀存儲器（ROM)或閃速存儲器）、硬盤或光盤。[0050]分類設(shè)備100還包括用于一般化逆立體投影的參數(shù)設(shè)置單元111、一般化逆立體投影單元112a、超平面布置單元113、轉(zhuǎn)換規(guī)則生成單元114和位串生成單元115a。分類設(shè)備100進一步包括一般化逆立體投影單元112b、位串生成單元115b和漢明距離計算單元133。每個處理單元的功能可以通過集成電路諸如專用集成電路（ASIC)或現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA)來實現(xiàn)。每個處理單元的功能也可以通過例如由中央處理單元（CPU)執(zhí)行某一程序來實現(xiàn)。用于一般化逆立體投影的參數(shù)設(shè)置單元111是設(shè)置單元的一種示例。一般化逆立體投影112a是投影單元的一種示例。[0051]下面描述存儲單元。超平面計數(shù)存儲單元121是被配置成在其中存儲待布置的超平面的數(shù)量的存儲單元。[0052]特征值存儲單元122是被配置成在其中存儲多個特征值向量的存儲單元。圖2是示出了特征值存儲單元的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示例的圖。如圖2所示，特征值存儲單元122在其中存儲識別信息和特征值向量以使其彼此相關(guān)聯(lián)。識別信息是用于唯一地識別特征值向量中的每個特征值向量的信息。特征值向量是從用戶的生物信息中獲得的m維特征值向量。任何相關(guān)技術(shù)可以用作用于從生物信息中獲取特征值向量的方法。[0053]用于特征值空間的定義域的存儲單元123是被配置成在其中存儲關(guān)于要在特征值空間中設(shè)置的特征值的定義域的信息的存儲單元。可以外部給定特征值的定義域，或者可以從所保留的數(shù)據(jù)中估計特征值的定義域。[0054]查詢存儲單元124是被配置成在其中存儲用作查詢的特征值向量的存儲單元。分類設(shè)備100搜索特征值存儲單元122尋找與用作查詢的特征值向量相似的特征值向量。[0055]位串存儲區(qū)132是在其中存儲有從稍后將要描述的位串生成單元115a獲得的位串（二進制串）的存儲區(qū)。圖3是示出了位串存儲區(qū)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示例的圖。如圖3所示，位串存儲區(qū)132在其中存儲識別彳目息和位串以使其彼此相關(guān)聯(lián)。識別彳目息是用于唯一地識別用作位串的生成源的每個特征值向量的信息。位串是基于特征值向量生成的位串。[0056]用于一般化逆立體投影的參數(shù)設(shè)置單元111是被配置成設(shè)置在執(zhí)行一般化逆立體投影時所使用的投影點和超球面的位置的參數(shù)的處理單元。用于一般化逆立體投影的參數(shù)設(shè)置單元111從用于特征值空間的定義域的存儲單元123獲取關(guān)于特征值的定義域的信息。關(guān)于特征值的定義域的信息是例如關(guān)于特征值數(shù)據(jù)的統(tǒng)計值和特征值空間的理論定義域的信息。一般化逆立體投影單元112a和112b基于所獲取的關(guān)于特征值的定義域的信息設(shè)置定義域。[0057]用于一般化逆立體投影的參數(shù)設(shè)置單元111基于這樣設(shè)置的定義域來確定投影點P=(Pi,p2,...，pm+1)的位置，連接北極和南極的直線與特征值空間之間的交點坐標(biāo)乂。=(X()1，...，X(J以及參數(shù)d。例如，用于一般化逆立體投影的參數(shù)設(shè)置單元111可以基于關(guān)于特征值空間的定義域的信息來設(shè)置參數(shù)P、X。和d的約束條件使得一般化立體投影的圖像包含整個定義域，以及可以使用預(yù)定方法設(shè)置這些參數(shù)。參數(shù)X。是特征值空間V中被映射至超球面S的南極Ss的點的坐標(biāo)。參數(shù)d是用于調(diào)整立體投影的比例的參數(shù)，并且當(dāng)超球面S的赤道被映射到特征值空間V時，參數(shù)d對應(yīng)于超球面S的半徑。[0058]被稱為特征值的量的定義域具有很大差異。定義域的示例包括但不限于：所有實數(shù)、僅正實數(shù)、僅[0，1]范圍內(nèi)的實數(shù)以及由線性不等式所包圍的區(qū)域。一般化逆立體投影的定義域隨著投影點P的位置而存在很大差異。因此，如果點P被定位使得一般化逆立體投影的定義域不包括特征值的定義域，則難以執(zhí)行映射。為了防止這樣的問題，對參數(shù)P、x。和d進行限制。[0059]當(dāng)在空間W中設(shè)置了超平面S時，根據(jù)特征值的定義域、基于以下三個寬泛分類的限制對投影點P的位置進行設(shè)置。[0060]如果特征值的定義域包含在橢圓中，則用于一般化逆立體投影的參數(shù)當(dāng)前第1頁1 2 3 4 5