回答編集履歴
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追記
test
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画像処理、物体認識、レコメンド…と「距離」、「コサイン距離」等で検索すると、いろいろ見つかることと思います。
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追記、データを x_i とすると、x_i は5次元のベクトルで、K = [-5, 5]^5 としたとき、x_i ∊ K なんですよね？で、入力 y ∊ K に対して argmin[x_i] d(y, x_i) を求めたいという感じではないでしょうか。
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http://aidiary.hatenablog.com/entry/20091122/1258853886
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http://aidiary.hatenablog.com/entry/20091212/1260624075
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の例では「SURF特徴量なのでd=128」で LSH を構築しています。参考文献ではキーポイントの最近傍点が見つかっただけなので、さらに「投票」によってマッチングをさせていますが、今回の文脈ではそれは不要です。LSH 等を用いた kNN の問題では、ないのでしょうか…。
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