解释结构模型方法在线演算


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☆☆☆☆☆距离(distance)、相似性(similarity)、向量范数(norm)


此处输入要素的个数


你没有输入参数,本处随机给出一个


$$Ori\_matrix=\begin{array} {c|ccccccc}{M_{20 \times20}} &C0 &C1 &C2 &C3 &C4 &C5 &C6 &C7 &C8 &C9 &C10 &C11 &C12 &C13 &C14 &C15 &C16 &C17 &C18 &C19\\ \hline C0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0\\ \hline C1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C2 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0\\ \hline C3 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C4 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1\\ \hline C5 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C6 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C7 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C8 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1\\ \hline C9 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &1 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C10 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C11 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0\\ \hline C12 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C13 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C14 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C15 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C16 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C17 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C18 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C19 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &1 &0\\ \hline \end{array} $$

第一步:生成自乘矩阵


系统的邻接矩阵的表示

$$B=\begin{vmatrix}1&0&0&1&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&1&0&0\\ 0&1&0&0&0&0&0&0&0&1&0&0&0&1&0&0&0&0&0&0\\ 0&0&1&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&1&0&0&0&0\\ 0&0&1&1&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0\\ 0&0&0&0&1&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&1\\ 0&0&0&0&0&1&0&0&0&0&0&1&0&0&0&0&0&0&0&0\\ 0&0&0&0&0&0&1&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0\\ 0&0&0&0&0&0&0&1&0&0&1&0&0&0&0&0&0&0&0&0\\ 0&0&0&0&0&0&0&0&1&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&1\\ 0&0&0&0&0&0&0&0&0&1&1&1&1&0&0&0&0&0&0&0\\ 0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&1&0&0&0&0&0&0&0&0&0\\ 0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&1&0&0&0&1&0&0&0&0\\ 0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&1&1&1&0&0&0&0&0&0&0\\ 0&0&0&0&0&1&0&0&1&0&0&0&0&1&0&0&0&0&0&0\\ 0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&1&0&0&0&0&0\\ 0&0&0&1&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&1&0&0&0&0\\ 0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&1&0&0&0\\ 0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&1&0&0\\ 0&0&0&1&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&1&0\\ 0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&0&1&1&1\\\end{vmatrix} $$

第二步:系统的区域划分,判断系统是否为一个系统,找出最大区域


原来的矩阵里面包含如4个独立区域

第1个系统中包含C0,C1,C2,C3,C4,C5,C7,C8,C9,C10,C11,C12,C13,C15,C17,C18,C19$$G\_mat=\begin{array} {c|c|c|c|c|c|c|c}{M_{17 \times17}} &C0 &C1 &C2 &C3 &C4 &C5 &C7 &C8 &C9 &C10 &C11 &C12 &C13 &C15 &C17 &C18 &C19\\ \hline C0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0\\ \hline C1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0\\ \hline C2 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0\\ \hline C3 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C4 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1\\ \hline C5 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C7 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C8 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1\\ \hline C9 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &1 &1 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C10 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C11 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0\\ \hline C12 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C13 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C15 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C17 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C18 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C19 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &1 &0\\ \hline \end{array} $$第2个系统中包含C6$$G\_mat=\begin{array} {c|c|c|c|c|c|c|c}{M_{1 \times1}} &C6\\ \hline C6 &0\\ \hline \end{array} $$第3个系统中包含C14$$G\_mat=\begin{array} {c|c|c|c|c|c|c|c}{M_{1 \times1}} &C14\\ \hline C14 &0\\ \hline \end{array} $$第4个系统中包含C16$$G\_mat=\begin{array} {c|c|c|c|c|c|c|c}{M_{1 \times1}} &C16\\ \hline C16 &0\\ \hline \end{array} $$

第三步:系统的环路分析


分析的矩阵为:

$$A=\begin{array} {c|ccccccc}{M_{17 \times17}} &C0 &C1 &C2 &C3 &C4 &C5 &C7 &C8 &C9 &C10 &C11 &C12 &C13 &C15 &C17 &C18 &C19\\ \hline C0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0\\ \hline C1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0\\ \hline C2 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0\\ \hline C3 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C4 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1\\ \hline C5 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C7 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C8 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1\\ \hline C9 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &1 &1 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C10 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C11 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0\\ \hline C12 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C13 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C15 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C17 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C18 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C19 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &1 &0\\ \hline \end{array} $$
C0 C3、C17、
C1 C9、C13、
C2 C15、
C3 C2、
C4 C19、
C5 C11、
C7 C10、
C8 C19、
C9 C10、C11、C12、
C11 C15、
C12 C10、C11、
C13 C5、C8、
C15 C3、
C18 C3、
C19 C17、C18、

-----------------------------------------------------------------------------------

该矩阵有环路,其着色矩阵如下:

   C2 C3 C15 C17 C0 C10 C11 C12 C9 C5 C18 C19 C8 C13 C1 C4 C7
C2      1                                          
C31                                                
C15   1                                             
C17                                                  
C0   1    1                                       
C10                                                  
C11      1                                          
C12               1 1                              
C9               1 1 1                           
C5                  1                              
C18   1                                             
C19         1                   1                  
C8                                 1               
C13                           1       1            
C1                        1             1         
C4                                 1               
C7               1                                 

对环路进行缩减,也就是进行缩点运算

$$DeduseMatrix=\begin{array} {c|c|c|c|c|c|c|c}{M_{15 \times15}} &C0 &C1 &C2+C3+C15 &C4 &C5 &C7 &C8 &C9 &C10 &C11 &C12 &C13 &C17 &C18 &C19\\ \hline C0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0\\ \hline C1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0\\ \hline C2+C3+C15 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C4 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1\\ \hline C5 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C7 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C8 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1\\ \hline C9 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &1 &1 &0 &0 &0 &0\\ \hline C10 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C11 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C12 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &1 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C13 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C17 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C18 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C19 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &1 &0\\ \hline \end{array} $$

第四步:求解缩减系统的可达矩阵,同时求出骨架矩阵


可达矩阵:

$$可达矩阵R=\begin{array} {c|c|c|c|c|c|c|c}{M_{15 \times15}} &C0 &C1 &C2+C3+C15 &C4 &C5 &C7 &C8 &C9 &C10 &C11 &C12 &C13 &C17 &C18 &C19\\ \hline C0 &1 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0\\ \hline C1 &0 &1 &1 &0 &1 &0 &1 &1 &1 &1 &1 &1 &1 &1 &1\\ \hline C2+C3+C15 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C4 &0 &0 &1 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &1 &1\\ \hline C5 &0 &0 &1 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C7 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C8 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &1 &1\\ \hline C9 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &1 &1 &1 &1 &0 &0 &0 &0\\ \hline C10 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C11 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C12 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &1 &1 &0 &0 &0 &0\\ \hline C13 &0 &0 &1 &0 &1 &0 &1 &0 &0 &1 &0 &1 &1 &1 &1\\ \hline C17 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0\\ \hline C18 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0\\ \hline C19 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &1 &1\\ \hline \end{array} $$

骨架矩阵

$$缩减矩阵S=\begin{array} {c|ccccccc}{M_{15 \times15}} &C0 &C1 &C2+C3+C15 &C4 &C5 &C7 &C8 &C9 &C10 &C11 &C12 &C13 &C17 &C18 &C19\\ \hline C0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0\\ \hline C1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0\\ \hline C2+C3+C15 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C4 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1\\ \hline C5 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C7 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C8 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1\\ \hline C9 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0\\ \hline C10 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C11 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C12 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &1 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C13 &0 &0 &0 &0 &1 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C17 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C18 &0 &0 &1 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0\\ \hline C19 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &0 &1 &1 &0\\ \hline \end{array} $$

第五步:对骨架矩阵进行层级分解,可以是原因优先,可以是结果优先


原因优先层级划分最终图形

   C2+C3+C15 C17 C18 C10 C11 C19 C5 C8 C12 C9 C13 C0 C1 C4 C7
C2+C3+C15                                            
C17                                            
C181                                          
C10                                            
C111                                          
C19   1 1                                    
C5            1                              
C8               1                           
C12         1 1                              
C9                        1                  
C13                  1 1                     
C01 1                                       
C1                           1 1            
C4               1                           
C7         1                                 

结果优先层级划分最终图形

   C2+C3+C15 C10 C17 C0 C7 C11 C18 C5 C12 C19 C4 C8 C9 C13 C1
C2+C3+C15                                            
C10                                            
C17                                            
C01    1                                    
C7   1                                       
C111                                          
C181                                          
C5               1                           
C12   1          1                           
C19      1          1                        
C4                           1               
C8                           1               
C9                        1                  
C13                     1          1         
C1                                    1 1   

弹性势能最大,两端发散的的层级结果

弹性势能最小,中间靠拢的结果


第六步:对骨架矩阵的中的活动要素进行分析


层级的序号 原因优先的方法-得到的各层级的要素 结果优先的方法-得到的各层级要素 共同有的要素 活动的要素
0 C2+C3+C15 C2+C3+C15,C10,C17 C2+C3+C15 C10,C17
1 C17,C18 C0,C7,C11,C18 C18 C17,C0,C7,C11
2 C10,C11,C19 C5,C12,C19 C19 C10,C11,C5,C12
3 C5,C8,C12 C4,C8,C9 C8 C5,C12,C4,C9
4 C9,C13 C13 C13 C9
5 C0,C1,C4,C7 C1 C1 C0,C4,C7

由上表计算得出活动的要素以及它们活动的层级:

要素的序号 要素的名称 开始层级 终止层级
8 C10 0 2
12 C17 0 1
0 C0 1 5
5 C7 1 5
9 C11 1 2
4 C5 2 3
10 C12 2 3
3 C4 3 5
7 C9 3 4

根据找到的活动要素,并在层级中移动这些活动要素找出最好的结果。活动的要素要注意本身有因果关系的

A、分层的结果一定要符合箭头一定向上

B、不能增加层级的数目

C0
C1
C2+C3+C15
C4
C5
C7
C8
C9
C10
C11
C12
C13
C17
C18
C19
第0层
第1层
第2层
第3层
第4层
第5层

这个方法很土鳖的,赶紧输入原始矩阵,赶紧看,1分钟后跳转到更好的方法的页面!


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