半监督聚类中成对约束的主动学习

本文提出一种纠错式主动学习成对约束的方法,探讨了主动学习的停止条件,在较少的约束下可得到较好的聚类结果.通过在UCI基准数据集以及人工数据集的实验表明,在该学习策略下,半监督聚类算法的性能好于对比算法;在停止条件下,每个数据集的聚类结果都是可接受的.     

一种基于成对约束的谱聚类算法

聚类通常被认为是一种无监督的数据分析方法,在聚类搜索过程中充分利用先验信息会显著提高聚类算法的性能。本文通过成对约束来调整点与点之间的相似矩阵,然后对其优化,并结合谱聚类算法,得到一种很有效的聚类算法——基于成对约束的半监督谱聚类算法(SSCA)。实验表明,该算法有很好的聚类效果。     

一种基于半监督降维的聚类算法

半监督聚类通过利用少量有标号样本或成对约束等监督信息来提高聚类性能.在此提出一种新颖的基于半监督降维的聚类算法,首先用半监督降维方法对原始数据进行降维,然后在降维后的空间中进行半监督聚类.由于在降维和聚类两个阶段中都利用了监督信息,从而使得算法的聚类性能得到进一步提升.在UCI标准数据集、yale人脸库以及文本数据集上的实验结果验证了该算法的有效性.     

一种基于Seeds集和成对约束的主动半监督聚类算法

针对半监督聚类算法中监督信息使用不充分,监督信息中信息含有量低的问题,提出一种结合主动学习的半监督聚类算法.首先结合使用数据的类别标记和成对约束信息,指导Kmeans聚类过程,设计出一种基于Seeds集和成对约束的半监督聚类算法SC-Kmeans;其次将主动学习算法引入到SC-Kmeans中,以尽量小的代价选取信息含有量更高的监督信息,提高SC-Kmeans算法的聚类精度;最后在UCI标准数据集上进行仿真实验.实验结果表明,该算法取得了较好的聚类效果,有效提高了聚类准确率.     

一种主动式的半监督最近邻学习方法

同时使用标号点和成对约束信息,设计了半监督的最近邻分类算法。为了解决可能无法为某些数据点分配类标号的问题,提出了ratio排序方法以降低冲突点的个数,并采用基于Citation-kNN评分的主动式学习策略,通过获取一些与周围数据点不一致的点的标号来改善半监督学习的效果,以寻找有价值的监督信息。实验结果表明,本文的学习策略可以提高算法的聚类效果,其CRI指标好于COP-kmeans和CCL算法。     

混合约束的软限制近邻传播半监督聚类算法

提出了一种混合约束的半监督聚类算法HCSCAP,综合考虑了已标号点和成对点约束信息,使2类先验信息在聚类的过程中能发挥各自的作用.通过调整相似性矩阵添加成对点约束,已标号点以宏结点的方式添加到相似性矩阵.给出了具体的算法步骤并进行了测试,实验表明:HCSCAP比只利用成对点约束信息的SAP算法和只利用标号点的SS-CA...     

基于偶对约束和马氏距离的半监督模糊聚类算法

研究了基于偶对约束的半监督模糊聚类,将马氏距离引入到半监督模糊聚类SCAPC(semi-supervised fuzzy clustering algorithm with pairwise constraints)中,获得了一种新的半监督模糊聚类目标函数,通过求解优化问题,提出了一种基于偶对约束和马氏距离的半监督模糊聚类算法M-SCAPC(Modified-SCAPC).针对选择的标准数据集和人工数据集,对提出的算法M-SCAPC进行了实验研究,并与FCM(fuzzy C-means)、AFCC(active fuzzy constrained clustering)和SCAPC算法的聚类性能进行了比较,表明了提出的算法M-SCAPC在收敛速度和正确率方面的有效性.     

基于局部结构保持的高维数据半监督深度嵌入聚类算法

聚类是机器学习和数据挖掘中的重要课题。近年来,深度神经网络(Deep Neural Networks,DNN)在各种聚类任务中受到广泛关注。特别是半监督聚类,在大量无监督数据中仅引入少量先验信息即可显著提高聚类性能。然而,这些聚类方法忽略了定义的聚类损失可能破坏特征空间,从而导致非代表性的无意义特征。针对现有半监督深度聚类的特征学习过程中局部结构保持有所欠缺的问题,本文提出一种改进的半监督深度嵌入聚类(Improved Semi-supervised Deep Embedded Clustering,ISDEC)算法,采用欠完备自动编码器在特征表达学习的同时,保持数据的内在局部结构;通过综合聚类损失、成对约束损失和重构损失,对聚类标签分配和特征表达进行联合优化。在包括基因数据在内的若干高维数据集上的实验结果表明,本方法的聚类性能比现有方法更好。     

基于半监督K-means的K值全局寻优算法

提出一种基于半监督K-means的K值全局寻优算法,该算法打破传统方法中采用样本类别作为K值的限定,利用少量标记数据即可指导和规划大量无监督数据.结合数据集自身的分布特点及聚类后各个簇内的监督信息,根据投票方法来指导簇中数据集的类别标记.实验表明,本文所提出的方法可以有效的寻找适合数据集的最佳K值和聚类的中心,提高聚类性能.     

一种基于马氏距离的半监督模糊聚类方法及其应用

定义了一种新的基于马氏距离的半监督模糊聚类算法,并推导出它的迭代公式.该算法能够提高聚类算法的运行效率.在人工数据集和真实数据集上的实验结果验证了这种方法的有效性.提取了黄瓜叶片7个色调特征,Fisher降维之后进行半监督聚类分析.对于已标识类别属性的叶片,聚类结果与已知属性的一致率达100％,而对于未标识数据,一致率也达到96％以上.     

一种基于流形距离核的谱聚类和量子聚类融合算法

谱聚类是一种基于图谱划分理论的聚类算法,本质上是将聚类问题转化为图的最优划分问题;量子聚类可以充分挖掘数据样本的内在信息,是一种基于划分的无监督聚类算法.为了充分发挥谱聚类算法和量子聚类算法的优势,本文提出了一种基于流形距离核的谱聚类和量子聚类融合算法(MFD-NJW-QC).首先,计算数据集的流形距离核矩阵,构造相应的拉普拉斯矩阵;其次,根据拉普拉斯矩阵的若干最大特征值对应的特征向量构造新数据集,并使用量子聚类算法对新构造的数据集进行聚类,从而得到原始数据的类标签;最后,基于7个人工数据集和5个UCI数据集验证MFD-NJW-QC算法的聚类性能.结果显示,MFD-NJW-QC算法能够明显提高聚类性能,尤其对于具有流形结构,且类簇大小不平衡、密度分布不均匀的数据集优势更为突出.     

一种基于半监督的大规模数据集聚类算法

待挖掘数据集规模的不断增长,以往的聚类算法由于需要多次扫描原始数据集而不再适用,现阶段,一遍扫描原始数据集即完成聚类的算法成为了首要的研究目标.但是,现有针对大规模数据集的算法容易受到初始化参数以及原始数据集分布的影响,聚类结果质量不高,并且也不稳定.对此,吸收半监督聚类的思想,提出了基于标记集的半监督一遍扫描K均值算法,该算法利用驻留主存的标记集指导聚类过程,使得聚类效率以及聚类结果的质量得到了进一步的提高.在人工生成数据集以及1998KDD数据集上验证了该算法的有效性.     

改进的FCM半监督聚类算法

通过将类间分离度函数引入到模糊C-均值聚类算法中,结合半监督的思想,建立基于信息熵的半监督模糊C-均值聚类模型,并对该模型的求解过程进行推导,提出一种新的算法.为了验证算法的有效性,将该算法在UCI数据集上进行实验,实验结果表明,该算法比仅引入信息熵的模糊C-均值聚类方法聚类性能更好.     

半监督学习在入侵检测系统中的应用

提出了一种基于半监督模糊聚类的异常入侵检测方法,半监督学习算法的训练样本包括已标记数据和未标记数据,在训练系统模型时使用少量已标记样本和大量未标记样本作为种子初始化入侵检测系统的分类器,在少量已标记数据的约束下利用模糊C均值方法生成聚类,无需提供大量标记数据,不易陷入局部最优.实验表明,与FCM算法相比具有较高的性能.     

基于半监督的K-means聚类改进算法

针对原始K-means算法的一系列问题,提出一种基于半监督的K-means聚类改进算法,能够自动进行聚类,找出最优K值,并且最大限度地找出孤立点.首先根据样本集自身的特点,按照"类内尽可能相似"原则一步一步形成数据集,然后对数据集进行"去噪"与合并相似簇,最后,利用少量的标记信息指导和修正聚类结果.在UCI的多个数据集...     

无监督多尺度模糊聚类算法研究

针对模糊c均值聚类算法的一些不足之处提出了一种新的均值漂移聚类算法--无监督多尺度聚类算法.该算法不受初始化的影响,不用假定数据的聚类个数以及聚类中心的初始位置,能够利用模糊聚类的方法来获得硬的聚类划分,能够从不同的"划分尺度"揭示数据的聚类结构,并能自动的确定聚类个数.为了满足处理大数据集的需要,设计了快速无监督多尺度模糊聚类算法.通过实验证明无监督多尺度聚类算法在多数数据集上都表现良好且具有最好的总体聚类性能,并能成功揭示出数据的聚类结构.实验还证明快速无监督多尺度模糊聚类算法具有较快的速度和较高的识别精度且适用于大数据集.2个算法都取得了令人满意的实验结果.     

基于局部线性嵌入的半监督仿射传播聚类算法

针对运用半监督仿射传播聚类算法处理高维数据时聚类精度低和计算量大的问题,提出一种基于局部线性嵌入的半监督仿射传播聚类算法.该算法首先通过LLE算法将高维输入数据集映射到低维空间得到低维数据集,计算低维数据集的相似度矩阵,再用半监督算法调整相似度矩阵,最后用仿射传播聚类算法对低维数据进行聚类分析.仿真结果表明,本文提出的算法与半监督仿射传播聚类算法相比,在处理高维数据时聚类效果更好,精度更高,迭代次数更少.     

基于点密度的半监督CA算法在图像聚类中的应用

经典竞争凝聚(CA)算法具有自动寻找聚类总数的特性,避免了预判参数对聚类结果的影响,但在聚类过程中,该算法并未利用样本数据中普遍存在的少量已知信息,而这些已知信息往往能够对整个聚类过程提供有益的帮助;此外算法在相似度度量函数上采用了最为常见的欧氏距离,该距离仅适用于球状的聚类,且存在等划分的趋势,这就制约了算法的应用范围.针对上述问题,通过引入具有半监督学习能力的半监督项,增强隶属度矩阵的划分能力,并利用样本数据的点密度信息,生成距离调节因子修正欧氏距离,最终得到了基于点密度的半监督CA算法.在人造模拟图像和真实图像上的聚类分割结果,以及与其它算法的性能比较,表明了所得算法,能得到较为准确的中心值,有更佳的聚类效果.     

基于半监督学习的k平均聚类框架

为克服k-means算法难以探测出一些局部分布稀疏不均、聚类区域的形状与大小不规整数据点集的聚类分布结构这个缺点,在半监督学习思想的指导下,针对混合属性空间区域中具有同一分布性质的带有类别标记的小样本数据集和无类别标记的大样本数据集,提出了一种基于半监督学习的k平均聚类框架。仿真实验表明：该框架经常能取得比k-means更好的聚类精度,从而说明这个半监督学习框架具有一定的有效性。     

图像分割的谱聚类集成算法

针对谱聚类算法对尺度参数敏感的问题,利用集成学习算法良好的鲁棒性和泛化能力,提出了一种无监督集成学习算法——谱聚类集成算法.该算法先利用谱聚类的内在特性产生集成学习所需的多个聚类个体,再采用Hungarian算法对生成的聚类个体进行重新标记,计算每个样本点关于每一个类别所占的比例,得到一个成分向量,然后运用对数比变换将所得的成分向量映射到另一个空间,去除成分数据的不适定性,最后对映射后的数据进行聚类,从而得到最终的集成结果.通过对UCI数据集和纹理图像的仿真实验表明,所提算法的聚类准确率与常用的共识函数具有一定的可比性,且运算代价较小,所需时间大约为MCLA算法的一半,同时避免了精确选择谱聚类算法的尺度参数.