混合进制下产生最小海明距离的基因型标识及可视化方法技术

本发明专利技术公开了混合进制下产生最小海明距离的基因型标识方法，具体涉及标识编码方法领域，包括以下步骤：步骤一：在计算机上安装标识产生系统，系统包括：用户交互模块、方向计算模块、进位计算模块和标识计算模块，以及经过步骤二至步骤六中的模块进行计算和输出。本发明专利技术还提供了可视化方法，以帮助用户理解和检验系统正确性。本发明专利技术可以使相邻的标识编码的海明距离最小，当一些特定算法按标识位进行运算时，用基因型编码代替表现型编码进行标识运算，就能使其输出更连续，更能保持算法的连续性，从而提高算法对标识的搜索效率，达到优化信息资源利用效率的目的。信息资源利用效率的目的。信息资源利用效率的目的。

Genotype identification and visualization method for generating minimum Hamming distance in mixed system

【技术实现步骤摘要】
混合进制下产生最小海明距离的基因型标识及可视化方法


[0001]本专利技术涉及标识编码方法领域，更具体地说，本专利技术涉及混合进制下产生最小海明距离的基因型标识及可视化方法。

技术介绍

[0002]身份证、商品条码、信息资源标识等标识（Identity），以字符串编码方式为客观事物或虚拟事物提供了唯一的标识编码方案。这些标识具有如下特点：1、固定长度：例如身份证为18位（GB11643），商品条码（ENA
‑
13码）为13位（GB12904），四川省城市公共信息资源标识前段码为5位（DB51/T 2400）2、混合进制：一般，每位数字可以表示0
‑
9十种编码，即十进制；每位大写字母可以表示A
‑
Z二十六种编码，即二十六进制（为避免混淆，常常避免使用I和O，因此实际工程中常见是二十四进制）；由于各标识的不同位上允许数字、字母混合，因此各标识常常为混合进制。例如：身份证前17位为数字，最后一位为数字+字母X，因此是一种17位十进制和1位十一进制混合；当系统产生标识编码组合时，常常采用字典序产生，这就会导致相邻的两个编码出现“海明悬崖”（即海明距离较大）。例如，字典序产生一个3位的二进制编码，其编码顺序及其相邻编码间的海明距离如下：
序号编码与前一个编码的海明距离备注1000
‑ꢀ
20011与前一个编码第3位不同30102海明悬崖（与前一个编码第2、3位不同）40111与前一个编码第3位不同51003海明悬崖（与前一个编码第1、2、3位均不同）61011与前一个编码第3位不同71102海明悬崖（与前一个编码第2、3位不同）81111与前一个编码第3位不同
目前，在编码参与按位运算时，海明悬崖会降低运算结果的平滑程度，即产生不连续或跳跃地输出，从而影响遗传算法、人工智能算法等的效率。
[0003]为了避免海明悬崖，本专利技术提出混合进制下最小海明距离的标识编码产生方法，可以产生固定位数混合进制标识的下一个编码或全部编码，并确保相邻编码之间海明距离最小（即海明距离=1）。同时，本专利技术提供标识的可视化输出，以帮助用户理解和检验模块的正确性。
[0004]在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供混合进制下产生最小海明距
离的基因型标识及可视化方法，本专利技术所要解决的技术问题是：在编码参与按位运算时，海明悬崖会降低运算结果的平滑程度，即产生不连续或跳跃地输出，从而影响遗传算法、人工智能算法等的效率。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：1、混合进制下产生最小海明距离的基因型标识方法，包括以下步骤：步骤一：在计算机上安装标识产生系统，系统包括：用户交互模块、方向计算模块、进位计算模块和标识计算模块；步骤二：用户通过交互模块确定参数，用户或用户使用的程序调用步骤一中的标识产生系统的交互模块，并向模块提供如下参数：a、标识编码方案，包括编码位数N（非零自然数）以及每一位的进制ni，其中i表示标识编码从左开始位数，1≤i≤N；b、一个满足上述位数和进制要求的标识编码C1，作为当前标识；步骤三：方向计算模块依次计算步骤二中给出的当前标识第i位左边各位编码之和，其中1≤i≤N，对得出的和进行判定，从而得出方向变量Ei；步骤四：进位计算模块根据交互模块的参数和方向模块的输出，依次计算进位变量Fi，其中1≤i≤N；步骤五：标识计算模块根据交互模块的参数和方向模块、进位模块的输出，产生下一个标识或异常信息；步骤六：交互模块输出步骤五产生的标识或异常信息给用户。
[0007]进一步，所述步骤三中，方向计算模块依次计算当前标识第i位左边各位编码之和，如果和为偶数，设置该位i的方向变量Ei=0，如果和为奇数，设置方向变量Ei=1。
[0008]进一步，所述步骤四中，进位计算模块计算第i位进位变量Fi的方法是：如果Ei为0且当前标识第i位等于ni
‑
1，或者Ei为1且当前标识第i位等于0，则设置进位变量Fi等于1，否则，设置进位变量Fi等于0。
[0009]进一步，所述步骤五中，如果所有Fi都等于1，则当前标识已经是最后一个标识，标识计算模块产生一个异常信号；否则，标识计算模块找到使Fi为0成立最大的i，i记为j，进行如下步骤：如果Ej为0，则将第j位加1，其余各位不变，产生作为下一个标识；如果Ej为1，则将第j位减1，其余各位不变，产生作为下一个标识。
[0010]进一步，用户可以仅向交互模块提供标识编码方案，而不提供满足要求的标识编码，则交互模块设置C1=000
…
0为当前标识，并反复调用其他模块，一次性产生、输出所有的标识。
[0011]混合进制下产生最小海明距离的基因型标识的可视化方法，交互模块用箭头、横线、椭圆和字符标注方向变量、进位变量和下一个标识，形成标识可视化图，通过图形化输出设备输出给用户，进一步，包括步骤如下：步骤A：交互模块创建空白的标识可视化图，并在上面绘制当前标识；步骤B：交互设备根据当前标识所有位的方向变量对各位依次标注箭头，即：如果第i位的方向变量Ei=0，则交互模块在标识可视化图该位右上角标注向上的箭头
↑
；如果Ei=
1，则在该位右上角标注向下的箭头
↓
；步骤C：交互设备根据当前标识所有位的值及其方向变量对各位依次标注或不标注横线，即：如果当前标识的第i位的方向变量Ei=0且当前标识第i位=ni
‑
1，或者该位方向变量Ei=1且当前标识第i位为0，则交互模块在该位上方加一条横线；否则，则不加；步骤D：如果标识计算模块输出了下一个标识，则交互模块在前述绘制的标识可视化图上画一个椭圆的圈，使其刚好圈住第j位的值、箭头和横线，并且如果Ej=0，则在椭圆圈上方绘制下一个标识的第j位的值，如果Ej=1，则在椭圆圈下方绘制下一个标识的第j位的值。
[0012]进一步，创建和绘制标识可视化图可以直接在图形化输出设备上进行，也可以在存储器空间中进行并待全部绘制完毕后再输出到图形化输出设备上。
[0013]进一步，用户利用交互模块在步骤六输出的下一个标识或异常信息与输出的标识可视化图进行对照，理解标识的产生原理，并对标识产生系统输出的正确性进行辅助检验。
[0014]进一步，用户可以通过交互模块输出的标识可视化图对标识进行如下理解：1）如果标识可视化图中某一位右上角有一个向上箭头
↑
，则表明该位下一次的变动趋势应该是增大；2）如果标识可视化图中某一位右上角有一个向下箭头
↓
，则表明该位下一次的变动趋势应该是减小；3）如果标识可视化图中某一位上方有横线，则表明该位已经在变动趋势上达到了进制的极限，即：如果趋势是增加且已经是进制最大值，或者趋势是减少但已经等于0，此后，如果要继续变动，则需要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.混合进制下产生最小海明距离的基因型标识方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在计算机上安装标识产生系统，系统包括：用户交互模块、方向计算模块、进位计算模块和标识计算模块；步骤二：用户通过交互模块确定参数，用户或用户使用的程序调用步骤一中的标识产生系统的交互模块，并向模块提供如下参数：a、标识编码方案，包括编码位数N（非零自然数）以及每一位的进制ni，其中i表示标识编码从左开始位数，1≤i≤N；b、一个满足上述位数和进制要求的标识编码C1，作为当前标识；步骤三：方向计算模块依次计算步骤二中给出的当前标识第i位左边各位编码之和，其中1≤i≤N，对得出的和进行判定，从而得出方向变量Ei；步骤四：进位计算模块根据交互模块的参数和方向模块的输出，依次计算进位变量Fi，其中1≤i≤N；步骤五：标识计算模块根据交互模块的参数和方向模块、进位模块的输出，产生下一个标识或异常信息；步骤六：交互模块输出步骤五产生的标识或异常信息给用户。2.根据权利要求1所述的混合进制下产生最小海明距离的基因型标识方法，其特征在于，所述步骤三中，方向计算模块依次计算当前标识第i位左边各位编码之和，如果和为偶数，设置该位i的方向变量Ei=0，如果和为奇数，设置方向变量Ei=1。3.根据权利要求1所述的混合进制下产生最小海明距离的基因型标识方法，其特征在于，所述步骤四中，进位计算模块计算第i位进位变量Fi的方法是：如果Ei为0且当前标识第i位等于ni
‑
1，或者Ei为1且当前标识第i位等于0，则设置进位变量Fi等于1，否则，设置进位变量Fi等于0。4.根据权利要求1所述的混合进制下产生最小海明距离的基因型标识方法，其特征在于，所述步骤五中，如果所有Fi都等于1，则当前标识已经是最后一个标识，标识计算模块产生一个异常信号；否则，标识计算模块找到使Fi为0成立最大的i，i记为j，进行如下步骤：如果Ej为0，则将第j位加1，其余各位不变，产生作为下一个标识；如果Ej为1，则将第j位减1，其余各位不变，产生作为下一个标识。5.根据权利要求2所述的混合进制下产生最小海明距离的基因型标识方法，其特征在于，用户可以仅向交互模块提供标识编码方案，而不提供满足要求的标识编码，则交互模块设置C1=000
…
0为当前标识，并反复调用其他模块，一次性产生、输出所有的标识。6.混合进制下产生最小海明距离的基因型标识的可视化方法，采用如权利要求1
‑
5任一项所述的混合进制下产生最小海明距离的基因型标识方法，其特征在于，交互模块用箭头、横线、椭圆和字符标注方向变量、进位变量和下一个标识，形成标识可视化图，通过图形化输出设备输出给用户。7.根据权利要求6所述的混合进制下产生最小海明距离的基因型标识的可视化方法，其特征在于，包括步骤如下：步骤A：交互模块创建空白的标识可视化图，并在上面绘制当前标识；步骤B：交互设备根据当前标识所有位的方向变量对各位依次标注箭头，即：如果第i位
的方向变量Ei=0，则交互模块在标识可视化图该位右上角标注向上的箭头
↑
；如果Ei=1，则在该位右上角标注向下的箭头
↓
；步骤C：交互设备根据当前标识所有位的值及其方向变量对各位依次标注或不标注横线，即：如果当前标识的第i位的方向变量Ei=0且当前标识第i位=ni
‑
1，或者该位方向变量Ei=1且当前标识第i位为0，则交互模块在该位上方加一条横线；否则，则不加；步骤D：如果标识计算模块输出了下一个标识，则交互模块在前述绘制的标识可视化图上画一个椭圆的圈，使其刚好圈住第j位的值、箭头和横线，并且如果Ej=0，则在椭圆圈上方绘制下一个标识的第j位的值，如果Ej=1，则在椭圆圈下方绘制下一个标识的第j位的值。8.根据权利要求7所述的混合进制下产生最小海明距离的基因型标识的可视化方法，其特征在于，创建和绘制标识可视化图可以直接在图形化输出设备上进行，也可以在存储器空间中进行并待全部绘制完毕...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈益民，刘雯，王涛，陈峥，王小龙，林冉孜，陈铮，
申请(专利权)人：成都边界元科技有限公司，
类型：发明
国别省市：