Контрмонотонные системы в анализе структуры...
TRANSCRIPT
![Page 1: Контрмонотонные системы в анализе структуры многомерных](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052609/628dad9bebf5fe119335dc5e/html5/thumbnails/1.jpg)
УДК 519.272
КОНТРМОНОТОННЫЕ СИСТЕМЫ В АНАЛИЗЕ СТРУКТУРЫ МНОГОМЕРНЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ
МУЛЛАТ И. Э .
(Таллин)
Ставится задача выделения сгущений в многомерном пространстве \ измерений на основе векторного критерия качества. Для поиска решений используется специальная параметризация функций, при которой с увеличением значений параметров значение функций во всей области определения уменьшается.,
1. Введение
Анализ структуры распределения плотности измерений в тг-мерном пространстве — традиционная тематика исследований в таких прикладных областях, как планирование эксперимента [1], анализ изображений [2], анализ принятия решений [3], распознавание образов [4] и т. д.
На содержательном уровне структура распределения обычно представляется совокупностью сгущений, которые иногда называются также модами [5]. Анализ подобной структуры, если не явно, то косвенно, почти всегда сводится к вариационной задаче оптимизации — максимизации какого-либо скалярного критерия качества, оценивающего выделяемые сгущения. Вместо скалярного в данной работе используется векторный критерий, а в основу понятия оптимальности положено так называемое равновесное состояние в смысле Нэша [6].
Правомерность подхода с позиции состояния равновесия к анализу структуры распределения плотности измерений в тг-мерном пространстве объясняется тем, что здесь по существу происходит замена одной многомерной многими «почти одномерными» задачами в проекциях на оси координат. На каждой оси сгущение выделяется так, что оси «увязываются» между собой строго определенным образом: сгущение на данной оси нельзя «сдвинуть в сторону» без какого-либо ухудшения сгущения на других осях в смысле рассматриваемого критерия при условии, что эти другие уже фиксированы.
Преимущество предложенного подхода не исчерпывается указанной «технической подробностью» замены одного многомерного пространства одномерными проекциями. Дело в том, что состояние равновесия, выделяемое при помощи используемого векторного критерия, параметризиру-ется так называемыми порогами, которые задают уровни плотности сгущений. По крайней мере в некоторых частных случаях состояние равновесия как решение системы уравнений можно аналитически выразить в форме функций порогов и тем самым полностью обозреть выделяемые сгущения в спектре возможных уровней плотности.
Предлагаемая теория выделения сгущений плотности измерений в тг-мерном пространстве излагается в двух частях. В первой части (раздел 2) теория не выходит за рамки обычно применяемых представлений о функциях многих переменных и заканчивается записью системы урав-
167
![Page 2: Контрмонотонные системы в анализе структуры многомерных](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052609/628dad9bebf5fe119335dc5e/html5/thumbnails/2.jpg)
нений —той самой, решение которой в форме функций порогов позволяет обозреть выделяемые сгущения. Во второй части (раздел 3) теория оперирует уже более богатым классом измеримых функций, определенн ы х посредством класса множеств, представимых на осях координат не более чем счетной совокупностью объединений или пересечений сегментов, В целом конструкция, описанная в этой части, суть так называемой общей контрмонотонной системы; фактически в этих же терминах изложена и первая часть о многопараметрических контрмонотонных системах (частный случай).
По форме основной результат второй части ничем не отличается от записи системы уравнений первой части: существенное отличие заключено в пространстве допустимых решений. Если в системе уравнений первой части решение—числовой вектор, то во второй — это уже набор измеримых множеств, заключающих в себе искомые сгущения плотности измерений. Набор измеримых множеств, будучи решением системы уравнений, служит неподвижной точкой особого рода отображения подмножеств многомерного пространства. Указанная особенность используется в итеративной процедуре поиска решений.
2. Контрмонотонные системы над семейством параметров
Монотонная система здесь представляется сначала однопараметри-яеским, а затем многопар&метрическим семейством функций, определенных на действительной оси. Подобное представление является частным случаем более общей монотонной системы, описываемой в следующем разделе.
Рассматривается однопараметрическое семейство функций я (х; h), определенных на действительной оси, h — параметр. Для определенности отдельный экземпляр я из указанного семейства считается интегрируемой по х и дифференцируемой по h функцией. Семейство функций л, называется контрмонотонным, если оно подчинено условию: для любой пары величин I и g, таких, что Kg, выполняется неравенство \.
п(х; 1)>п(х; g)
для любого х. s
Схема задания многопараметрического семейства функций я сводится к следующему. Вместо одной функции я рассматривается вектор-функция я=<Я1, я 2 , . . . , я„>, каждая /-я компонента которой — экземпляр функции, зависящей уже от п параметров hu h2l..., hn, т. е. я,=я 3(#; hu fe2,... p.., Условие контрмонотонности для любой пары векторов Z = * = < Z i , . . . , Z n > и g=<gi , . . . ,£ n >, таких, что k<gk ( Л = 1 , 2 , . . . ,7г), записывается в виде гг неравенств
ttj(x; lu Z2, . . . , ln)>nj(x; gu g 2 , . . . , gn).
Заметим, что данное условие строго определенным образом связывает покомпонентное частичное упорядочение вектор-параметров с семейством вектор-функций.
Особое место в работе уделено случаю так называемого развязанного многопараметрического семейства функций я. Семейство называется развязанным, если /-я компонента экземпляра вектор-функции я не зависит от /-й компоненты вектора параметров h т. е. от hjt Следовательно, \ экземпляр функции я развязанного многопараметрического семейства записывается в форме щ (х; hu . . . ,/V-ь hj+i,..., hn) ( / = 1 , . . . , n).
Вернемся теперь к исходной задаче анализа многомодального эмпирического распределения в многомерном пространстве. Исследуем сначала случай одной оси (одномерное распределение). 168
![Page 3: Контрмонотонные системы в анализе структуры многомерных](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052609/628dad9bebf5fe119335dc5e/html5/thumbnails/3.jpg)
Пусть р (х) — плотность распределения точек на оси х. В качестве контрмонотонного семейства я можно выбрать, например, функции п(х; h)=p(x)h. Несложно убедиться, что условие контрмонотонности выполнено.
Рассмотрим следующую вариационную задачу. Требуется по заданному извне порогу и0 максимизировать функционал
+л
П(к)= J [n(x;h)-u°]dx. —h
Очевидно, что при малом h величина 11(h) мала из-за узости области интегрирования, а при большом h — из-за условия контрмонотонности. Следовательно, значение max П (h) обязательно достигается при некото-
h ром конечном h° не равном нулю.
Легко заметить, что если р (х) — одномодальная функция плотности распределения с математическим ожиданием, равным нулю, максимизация функционала 11(h) означает выделение интервала на оси х, соответствующего концентрации плотности р(х). Если же р(х) имеет более сложный вид, то максимум 11(h) задает интервал, в котором сосредоточена «существенная» в определенном смысле часть плотности распределения р(х).
Непосредственно из вида функционала 11(h) выводится следующее необходимое условие локального максимума (равенство нулю производной по h): —11(h) = 0 и л и в развернутой форме в виде уравнения
dh
(1) n(-h;h)+n(h;h)+[ П\Х;У)Л dx=2u\ —h
Среди корней данного уравнения обязательно присутствует тот, на котором достигается глобальный максимум 11(h). Тем самым проблема поиска точек центрального сгущения плотности на одной оси в терминах контрмонотонного семейства функций исчерпывается.
Для поиска центральных сгущений многомерного распределения в пространстве тг измерений воспользуемся понятием многопараметрического контрмонотонного семейства функций я. Пусть семейство функций я в векторной форме представлено, скажем, в виде Uj(x; hu ..., hn) =Pj(x)h
?
где й= jjH feft, а р^(х) — проекция многомерного распределения на ось /, h=l
В указанном случае качество выделяемого центрального сгущения оценивается многомерным (векторным) критерием П=<Пи . . . , Яп>, где
Ч
(2) ЯДА^Ла, . . . Ж ) = J [n(x\hu ... ,hn)—u3]dx, -*/
щ — компонента соответствующего многомерного вектора порогов щ задаваемого извне: и=(ии и2,..., ипУ. Разумеется, что так же, как и в одномерном случае, пользоваться данным функционалом имеет смысл лишь для распределений р3(х) с математическим ожиданием, равным нулю.
Коль скоро качество выделяемого сгущения оценивается векторным критерием, требуется из известных [7] принципов векторной оптимизации отобрать приемлемый. При этом желательно одновременно указать и способ нахождения экстремальной точки в пространстве параметров. Оказывается, что для так называемого оптимального по Нэшу состояния равновесия существует простой способ поиска решений по крайней мере в развязанном семействе контрмонотонных функций я.
im
![Page 4: Контрмонотонные системы в анализе структуры многомерных](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052609/628dad9bebf5fe119335dc5e/html5/thumbnails/4.jpg)
Ситуация равновесия (точка Нэша) в пространстве параметров / г = = </&!,..., кпУ с критериями Д, определяется как такая точка /г*= = < / V , h2,..., hn*y, что для каждого / выполняется неравенство
при любом значении h$. Другими словами, ситуация равновесна, если на одной оси / нет разумных оснований в смысле критерия Я, сдвинуться по параметру hj при условии, что на остальных осях величины / V зафиксированы, кФ].
Очевидно, необходимое условие на точку Наша в пространстве параметров (так же, как и в одномерном случае) состоит в равенстве нулю
Ь частных производных, т. е. в выполнимости п равенств— Щ ( /V, , hn*) = 0 .
дщ . . - . . ¥
Достаточным является выполнимость п неравенств — - Я Д / г Д h2% . . . , / г п *)< dh?
< 0 .
Важно, однако, что необходимое условие (равенства) приобретает для развязанного семейства контрмонотонных функций более простой вид, чем это имеет место в общем случае. Действительно, в силу развязанности семейства я частная производная дП/dhj тождественно равна нулю и система уравнений (см. (1) по аналогии) относительно искомой точки h* сводится к виду
(3) -Jtj (-А*; hu ..., htd-u hj+u ..., hn) +
+Jtj (.%,;' hu / V i , h j + l l . . . , hn) =2u5.
При этом достаточное условие для любого решения h* уравнений (3) выполняется автоматически.
В заключение выпишем систему уравнений для двух частных случаев развязанного семейства контрмонотонных функций я.
1. Пусть щ(х; / г £ , . . . , • fcj-i, fej+i,..., hn)=pj(x)G-h', где G=hi+h2+ . . . .+ /г п . Тогда система уравнений (3) сводится к виду
2. В качестве щ(х; А 4 , . . . , /Vj-i, hj+u ..., hn) можно принять функцию
Pi(х)(х)*2... pHi(х)h^pj+i(x)h^ ... pn(x)h\
Система уравнений (3) для поиска решения — ситуация равновесия h* (точка Нэша) — записывается следующим образом:
Р(~h)/р,{-h)hi+p(fy)/р,(hi)н>=2щ ( / = 1 , . . . , п),
где р(х) =Pi(x)hl>pz(x)h2. ..pn(x)hn — произведение одномерных плотностей. Выскажем, наконец, важное замечание, касающееся вектора порогож
и=(ии и2,.. .\ипУ. Несложно сообразить, что каждая компонента h* ситуации равновесия Л* является функцией порогов и h* представляется вектор-функцией порогов в форме h*=h*(uu и2,... ,ип). Если решение системы уравнений (3) удастся выразить аналитически, то тем самым открываются богатые возможности обозрения ситуации равновесия в пространстве параметров и, как следствие, возможность выбора «приемлемого» сгущения в спектре имеющихся плотностей измерений в многомерном пространстве порогов. Аналогичный подход можно применить, если решения уравнения (3) отыскиваются численными методами.
170
![Page 5: Контрмонотонные системы в анализе структуры многомерных](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052609/628dad9bebf5fe119335dc5e/html5/thumbnails/5.jpg)
3.' Контрмонотонные системы над семейством сегментов
Многопараметрическое семейство контрмонотонных функций, примененных для целей анализа многомерных распределений, имеет, к сожалению, один существенный недостаток. Вообще говоря, ничем нельзя гарантировать выделение однородных сгущений распределений в проекции на оси /, поскольку в сегменте [ — h h h3] могут оказаться несколько различающихся мод. В то же время иногда желательно выделение мод путем указания всего семейства сегментов, в которых каждая мода содержится в отдельности. Предложенная ниже конструкция расширяет возможности решения подобной задачи, естественным образом дополняя контрмонотонные системы предыдущего раздела.
Итак, на числовой оси рассматриваются подмножества, представляемые не более чем счетной совокупностью операций объединения, пересечения и разности сегментов. Класс всех таких множеств обозначается через В, а каждый представитель — множество Я<=В (называемое в дальнейшем ^-множеством) различается от подобных ему множеств с точностью до длины jx (до меры ноль). Множество L совпадает с G (L=G), если мера симметрической разности GAL равна нулю (\iGAL=0); множество L включено в G (L^G) по мере JLI, если выполнено \xG\L=0. Мера на числовой оси, будучи аддитивной функцией множеств (длиной), определяется посредством предельного перехода длин множеств в совокупности объединений, пересечений и разностей сегментов, составляющих В-мно-жество. Далее теоретико-множественные операции над В-множествамй будут пониматься с точностью до меры ноль. Согласно принятому соглашению, все В-множества меры ноль не различаются.
Каждому В-множеству Я поставим в соответствие неотрицательную функцию п(х; Я) , измеримую по Борелю (или просто измеримую), с областью определения на числовой оси 1. Другими словами, по сравнению с однопараметрическим семейством контрмонотонных функций предыдущего раздела понятие параметра h обобщается: параметр расширяется до В-множества Я. Семейство измеримых функций я, так же, как и ранее, будем называть коитрмонотонным, если оно подчинено условию: для любой пары множеств L и G, таких, что L^G, выполняется неравенство
л(х; L)>7t(x; G)
для любого х. Схема задания многопараметрического семейства функций аналогична
уже рассмотренной. Вместо скалярной функции я задается вектор-функция я=<Я1, я 2 , . . . , яп>, каждая у-я компонента которой — экземпляр функции, зависящей уже от п параметров Ни Я 2 , . . . , Нп (В-множеств), т. е. Ttj—Tijix; Ни ..., Я п ) . Условие контрмонотонности вновь сводится к тому, что для любой пары векторов (упорядоченных наборов В-множеств) вида L=<LU ..., Ln> и G=<GU . . . , Gn>, таких, что Lh^Gh (&=1, 2 , . . . , тг), выполняется тг неравенств2
7ij(x\ L i , — ,Ln)>7tj(x; Gi,—, Gn).
Данные неравенства строго определенным образом связывают частичное упорядочение наборов В-множеств с семейством вектор-функций я.
В случае развязанного семейства контрмонотонных функций, когда /-я компонента экземпляра вектор-функции я не зависит от параметра Я,-, В-множества на /-й оси определения функции nh эта компонента щ вектор-функции я записывается как я^=я^(^; Ни Я 2 , . . . , Я п ) .
4 Функция я (х; Н) измерима по Борелю, если для любого числового порога »° множество всех тех я числовой оси, для которых п(х; Н)>и°, измеримо: {х: я(х; Н)>и0} есть В-множество.
2 Здесь х — точка на оси /. Этот факт используется везде без какого-либо напоминания.
171
![Page 6: Контрмонотонные системы в анализе структуры многомерных](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052609/628dad9bebf5fe119335dc5e/html5/thumbnails/6.jpg)
Обратимся теперь, повторяя порядок изложения раздела 1, к исходной задаче анализа структуры многомодального эмпирического распределения в многомерном пространстве. Исследуем сначала случай одномерного распределения.
Пусть р (х) — плотность распределения точек на оси х. Выберем в качестве контрмонотонного семейства функций я функции вида я (х; Я) —
^p&)F{H\ где F(Я) = J p(x)dx- вероятность попадания случайной: вели
чины в В-множество при распределении плотности вероятности по закону р(х). Очевидно, что условие контрмонотонности выполнено.
Рассмотрим вариационную задачу. Требуется по заданному извне порогу и0 (0^и°<1) максимизировать функционал
Интеграл здесь понимается в смысле Лебега по мере jx, где, как уже отмечалось, [х — длина В-множество на оси х.
Очевидно, величина Я (Я) как функция длины \х (меры множества Я) сначала возрастает, а затем при {хЯ->°о обращается в ноль ввиду условия контрмонотонности семейства функций я. Следовательно, значение max Я (Я) обязательно достигается на некотором В-множестве конечной
меры fx (см. аналогичное утверждение в разделе 1). Непосредственно из вида функционала Я (Я) невозможно столь про
сто вывести какое-либо условие максимума по сравнению с подобным же условием предыдущего раздела (уравнение (1)) . Для этого потребовалось бы разработать понятие «виртуального перемещения» от В-множества Я к близкому в каком-то смысле множеству Н с тем, чтобы определить необходимое условие максимума. В силу сказанного случай одномерного распределения опускается из дальнейшего рассмотрения. Тем не менее, как это будет показано ниже, для многомерного распределения существуют средства, позволяющие отыскать В-множество, доставляющее максимум функционала Я (Я) по крайней мере в случае развязанного семейства контрмонотонных функций.
Как и в предыдущем разделе, оценим качество выделяемого центрального сгущения многомерным (векторным) критерием Я=<Я 1 , Я 2 , . . . ,Я П >:
где щ — координата соответствующего многомерного вектора порогов и, задаваемого извне; и=(ии к 2 , и п У .
Здесь следует обратить внимание на то, что по сравнению с аналогичным многомерным критерием раздела 1 данный функционал уже имеет смысл для произвольного распределения, а не только для центрированного условием равенства математического ожидания нулю. Желаемое сгущение в многомерном пространстве будем опять искать в виде ситуации равновесия по векторному критерию Я=<Я 4 , Я 2 , Я п > . Сгущением считается набор В-множеств Я*=<Я1*, Я 2 * , . . . , Яп*>, такой, что для каждого / выполняется неравенство
В развязанном семействе контрмонотонных функций оказывается возможным (так же, как это оказалось в многопараметрическом случае, см. уравнение (3)) отыскать ситуацию равновесия. Ситуации равновесия
н
. . . , Я 3 - 1 ? Hh Hj+i1. . . , Нп*) <
<Щ(НГ,'...,Вп<) ( / = 1 , . . . , п).
472
![Page 7: Контрмонотонные системы в анализе структуры многомерных](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052609/628dad9bebf5fe119335dc5e/html5/thumbnails/7.jpg)
отыскиваются при помощи специальной техники отображений В-мяо-жешв на числовых осях.
Определим следующий тип отображений В-множеств на числовых осях:
\Г,(Н,)={х: щ(х\ Н3)>щ}, где щ — порог, присутствующий в выражении для функционала Пд
( / = 1 , 2, . . . , т г ) . В векторном виде определенные п отображений записываются единообразно в форме
V(H) = {x:n(x; Н)>и}.
Здесь # = # i X # 2 X . . . ХЯ П — прямое произведение множеств Н3. Назовем неподвижной точкой отображения V(H) множество Я% для которого выполняется равенство V (#*) =Я*.
Теорема 1. Для развязанного семейства контрмонотонных функций я неподвижная точка отображения V(H) порождает ситуацию равновесия по векторному критерию П=<Пи ... , Я п>. Доказательство теоремы простое. Действительно, вследствие независимости тс3 ОТ параметра Н, вид
функции п3(х; ЯД . . . , Н^\, Я ^ , , . . . , Нп) не зависит от Н3. Кроме того, множество Я*==Я1*ХЯ2*Х . . . ХНп* в проекции на ось / вырезает множество Я / , состоящее исключительно из всех точек я, для которых яД#; Я / ) > >щ Нз*—{х: щ(х; Н?)>щ}. Теперь уже очевидно, что при любом H3t отличном от Я / , значение функционала ЯДЯД. . . , Я,, Яп*) при фиксированных множествах Hh* {кФ]) может оказаться разве лишь меньше величины Яд-(ЯД . . . , Я / , . . . , Нп*).
Таким образом, представляет интерес найти неподвижные точки построенных отображений В-множеств.
4. Методы нахождения состояния равновесия для развязанных семейств контрмонотонных функций
Далее существенно используется свойство контрмонотонности функции я. С целью облегчения восприятия формулировок и утверждений ниже используется язык диаграмм, отражающих структуру отношений в строящихся отображениях В-множеств, а именно знаком обозначается отношение «множество Х 4 включено во множество Х 2ж Х^Х2.
Все диаграммы отношений между В-множествами основываются на следующем утверждении: из отношения Х^Х2 вытекает (как следствие условия контрмонотонности функций я), что V(Xi)^-V(X2).
Пусть теперь отображению V подвергается исходное пространство Tf-осей, на которых определены функции я,- (/=1, 2 , . . . , п). После того как получен образ V(W), вновь производится отображение F, прообразом которого служит В-множество V(W), т. е. рассматривается образ VZ(W) и т . д. Указанным образом строится цепочка В-множеств W, V(W), "P(FF),. . . , которая названа центральным рядом контрмонотонной системы.
Непосредственно из высказанного выше утверждения выводится следующая диаграмма включений В-множеств центрального ряда:
W *-V (W) ~*V2 (W)«- V3 (W) - » F 4 (W) « - F 5 (W)...
Т I Г J т Из диаграммы видно, что в центральном ряде существуют две монотон
ные цепочки В-множеств: одна сужающаяся, а другая расширяющаяся. Монотонно сужающаяся цепочка В-множеств — это последовательность T24W)^Vi{W)^-... с четными степенями отображения V. Монотонно
![Page 8: Контрмонотонные системы в анализе структуры многомерных](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052609/628dad9bebf5fe119335dc5e/html5/thumbnails/8.jpg)
возрастающая цепочка — это последовательность У (W) ->F3 (W) -> -*~V5(W) . . . с нечетными степенями отображения F.
Известно [8], что монотонно убывающие (возрастающие) цепочки в классе S-множеств всегда сходятся в пределе к множествам того же класса/Так, пределом множеств V2h(W) с четными индексами служит
пересечение L=()V2h(W), а пределом множеств Vzh~l(W) с нечетными
индексами — объединение G=[] V24"1 (W). '.' • k=i
Теорема 2. Для центрального ряда контрмонотонных систем всегда справедливо включение L^G предельного В-множества L четных степеней отображения V (X) в предельное В-множество G нечетных степеней того же отображения. Утверждение теоремы непосредственно выводится из диаграммы включений центрального ряда.
Продолжим теперь временно оставленное в стороне обсуждение задачи поиска неподвижной точки отображения В-множеств, которое, согласно теореме 1, порождает ситуацию равновесия по векторному критерию П, В контрмонотонных системах, как правило, справедливо строгое включение L^G предельных В-множеств в формулировке теоремы 2. Равенство L=G означало бы, что центральный ряд сходится в пределе к единственному множеству — неподвижной точке. Ввиду исключительности равенства L=G ниже приводится «более уточненная» процедура, которая уже в ряде случаев, представляющих практический интерес, приводит к желаемому результату — решению уравнения V(X) =Х.
Процедура решения уравнения V(X)=X. Осуществляется рекурсивное порождение цепочки В-множеств H0l Ни . . . согласно следующему правилу. Пусть в цепочке уже порождено множество Hk (множество Н0 — любое В-множество конечной меры). Воспользовавшись отображением V (X), образуем следующие В-множества:
F [ F 2 № ) U F № ) ] , V[V(Hk)mh], V[V(Hh)[}Hk], V[V2(Hk)nV(Hk)h
которые по порядку обозначаются через L2, Gh, Lk, Gk
z. В силу контрмонотонности семейства функций к оказывается, что Lk
2 — подмножество Ghf
a Lh — подмножество Gk
2. Отобрав любое Ал из условия Lk
2<=^Ak<=Gk, а затем Bh из аналогичного условия LAc:Bfec=Gft
2
7 положим следующее за Hk
множество Hh+l в строящемся ряду В-множеств равным AkUBk: Hk+i=^ =Ah\)Bk. Выбор множеств Ak и Bh можно, например, осуществить по правилам отображений в классе В-множеств, а именно:
Наложенные на Ak и Bk условия окажутся при этом выполненными. Теорема 3. Для того чтобы в ряду множеств V{Hh) существовало пре
дельное множество V(H*) при fe->°o, которое при этом оказалось бы решением уравнения V{X)=X, достаточно выполнения двух условий:
а) l im fxG f e \L f e
2 =0, ft-*- оо
б) l i m nGk
2\Lh=0. h-*-co
Ход доказательства ^егко усматривается из следующих ниже диаграмм
174
![Page 9: Контрмонотонные системы в анализе структуры многомерных](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022052609/628dad9bebf5fe119335dc5e/html5/thumbnails/9.jpg)
включений — следствий свойства контрмонотонности функций я, а именно:
A . y 2 № ) - 4 2 - > G f t - F № ) ,
Б. V(Hk)+-Lk-+Gk
2+-V2(Hk). Диаграммы А и Б приводят к заключению о справедливости двух це
почек: 1. У 2 ( Я А ) \ У ( Я , ) - У 2 ( Я , ) \ С ^ 2 \ ^ , 2. У ( Я , ) \ У 2 ( Я , ) - 7 ( Я , ) \ & 2 ^ Л ^ 2 .
Первая цепочка приводит к заключению, что для предельного множества Я* ряда Я 0 , Я 4 , . . . выполняется равенство \iV2(Hk)\V(H*)=0, т. е. V (Н*) ^V2 (Н*); вторая цепочка —к противоположному соотношению: V2(H*)^V(H*). Таким образом, У (Я*) — решение уравнения V(X) = ==Х:V(V(H*))=V{H*). Разумеется, условия теоремы достаточны для существования решения уравнения V(X)—X и их отсутствие отнюдь не отрицает какого-либо иного способа поиска решений, если таковые вообще имеются.Ведь не исключено, что решений Я* уравнения V(X)=X может и не оказаться.
ЛИТЕРАТУРА
1. Финни Д. Введение в теорию планирования экспериментов. М.: Наука, 1970. 2. Розенфелъд А. Распознавание образов и обработка изображений с помощью вы
числительных машин. М.: Мир, 1972. 3. Фишберн 77. Теория полезности для принятия решений. М.: Наука, 1978. 4 Айзерман М. А., Браверман Э. М., Розоноэр Л. И. Метод потенциальных функций
в теории обучения машин. М.: Наука, 1970. 5. Распознавание образов в социальных исследованиях: Сб. статей/Под ред. Заго-
руйко Н. Г., Заславской Т. И. Новосибирск: СО А Н СССР, 1968. 6. Оуэн Г. Теория игр. М.: Мир, 1971. 7. Becker G. М., McClintock С. G. Behavioral Decision Theory.—Annual Review of
Psychology, v. 18. Stanford (California), 1967. 8. Шилов Г. E., Гуревич Б. Л. Интеграл, мера и производная. М.: Наука, 1967.
Поступила в редакцию 9.VI.1980
COUNTER-MONOTONE S Y S T E M S IN A N A L Y S I S O F MULTIDIMENSIONAL DISTRIBUTION S T R U C T U R E
MULLAT I. Б.
The problem is stated of identifying condensations in a multidimensional space of measurements by using a vector-valued performance criterion. Solution are sought through a function parametrization whereby the values of functions decrease in the entire domain against the parameter values.
175