层次预处理的非负矩阵分解加权集成聚类算法

图像聚类是当前的研究热点，非负矩阵分解（non-negative matrix factorization, NMF）算法在图像聚类领域得到了广泛应用。但是单一的NMF算法无法应用于所有数据集，并且NMF算法直接在数据的原始空间进行处理，抗噪能力较差。集成聚类可以解决上述问题，集成聚类将若干个基础聚类结果合成一个一致性结果，不仅可以提高聚类的求解质量，还可以增强算法的鲁棒性。因此本文提出一种层次预处理的NMF加权集成聚类算法。该算法将层次划分、集成聚类和二部图的思想引入到NMF算法中。在预处理阶段，利用层次划分得到聚类数目。之后采用局部加权的方法得到协关联矩阵。最后利用基于二部图的一致性函数进行划分得到最终的聚类结果。在5个数据集上进行实验，验证了本文算法相对于传统算法和其他集成算法的有效性。     

平滑l0范数约束的β NMF及其在聚类中的应用

针对基因表达数据噪声大、冗余性较高,传统的NMF算法在基因表达数据聚类中的低效性问题,提出了一种平滑的l_0范数约束的β散度的矩阵分解与K-means相结合的聚类算法,应用到基因表达数据当中;将平滑的l_0范数约束引入到基于β散度的矩阵分解的目标函数中,从而提取有用特征信息用于聚类;最后通过实验比较,改进的算法平均聚类精度达到70%,比传统的NMF聚类算法精度提高了11%,聚类效果相较其他方法显著。     

一种新的聚类组合算法

提出一种新的基于非负矩阵分解(NMF)方法的聚类组合算法(NMFCCA).该算法首先采用K-均值算法作为基聚类器,然后使用NMF方法从基聚类器输出结果中提取数据对象的关键特征,最后在关键特征空间中划分数据对象,生成最终结果.在人工数据集和真实数据集上的实验表明,所提出的算法是有效可行的.     

基于网页分类与加权的网民聚类方法研究

提出一种基于网页分类和网页加权的网民聚类算法,其基本思想是:先以各个网民对每个网页的点击量为依据,通过模糊等价矩阵聚类法对网页进行分类,并根据网页内容与深度确定网页的加权,即给每个网页一个分数,最后根据这个加权分数再次对网民进行聚类,即使用两次模糊等价矩阵聚类.     

基于聚类分析的改进微粒群算法

聚类分析是依据样本间关联的量度标准将其自动分成几个群组,使同一群组内的样本相似,而属于不同群组的样本相异的一种方法．在微粒群算法中由数量不等的粒子根据规则组合成不同的群体,所有的群体最终将会向着一个全局最优的位置运动．本文将通过改进微粒群算法的局部更新规则来改善算法的性能,根据由聚类半径确定初始聚类中心的方法将粒子群进行分类,然后运用该方法对所有粒子进行分类,初始化得到不同的粒子群体,最后对整个粒子群体进行优化得到全局最优解．     

模糊C均值聚类在电力负荷建模中的应用研究

针对负荷建模中统计综合法研究薄弱的现状,在某省全电网大范围调研基础上,提出了基于模糊C均值算法的分类思想,并对调查的48个枢纽变电站和纺织行业典型用户的负荷特性进行了分类研究,得到其相应聚类中心矩阵,分析了聚类结果和聚类中心矩阵,得出了有意义的结论,表明该方法可以有效的进行变电站的聚类和综合以及典型行业用户的精选,解决了负荷建模中变电站特性分类处理和典型用户的精选的复杂性与主观性,对综合负荷建模具有重要的指导意义.该方法具有概念清晰,计算方便,算例论证了其正确性和有效性.     

基于中心自动融合的多尺度可能性聚类算法

针对可能性聚类对初始化参数设置依赖性较强的问题,提出一种基于中心自动融合的可能性聚类算法,并证明了算法中尺度因子的多尺度性质.该算法通过建立中心的相关性判定准则,根据数据自身分布特点动态调整聚类数目与结构,通过引入尺度参数实现对数据的多分辨率分析.与传统的模糊和可能性聚类算法相比,该算法摆脱了对聚类数目及初始化中心或隶属度矩阵设置的依赖性,易于控制.人造数据和真实数据实验结果表明,该算法能自动确定数据中不同尺度下的聚类结构,具有识别不同大小聚类结构的能力.     

非负矩阵因子分解用于中药GC/MS重叠峰解析

非负矩阵因子分解是对非负数据处理的一种多元统计分析方法.NMF分解结果没有“负值”，易于理解和解释，具有比较明确的物理化学意义.由于其多解的特征，文献介绍的NMF算法并不能直接用于化学混合信号解析.作者根据化学波谱的基本特征（化学波谱的平滑性、色谱的单峰性以及质谱的稀疏性）对NMF算法进行了改进，缩小了其多解范围.应用改进的NMF进行模拟HPLC-DAD型两维数据和苍术GC/MS实验数据解析，得到了比较理想的结果.     

学习一致相似度矩阵的图非负矩阵分解

非负矩阵分解(NMF)是一种有效的数据降维方法,广泛应用于图像聚类等领域.然而,NMF不能捕获数据固有的几何结构,所以基于图的非负矩阵分解被提出.基于图的算法大多使用K-近邻来构造相似度图.由于数据中的异常值和错误特征,直接构造图是不准确的.针对上述问题,提出了基于学习一致性相似度矩阵的图非负矩阵分解方法.该方法首先通...     

一种稀疏图正则化的非负低秩矩阵分解算法

非负矩阵分解方法(non-negative matrix factorization,NMF)广泛应用于图像聚类、计算机视觉、信息检索等领域。但是,现有的NMF方法还存在一些不足之处：①NMF方法直接在高维原始图像数据集上计算它的低维表示,而实际上原始图像数据集的有效信息常常隐藏在它的低秩结构中;②NMF方法还存在对噪声敏感以及鲁棒性差的缺点。为了提高NMF算法的鲁棒性和可解释性,提出一种稀疏图正则化的非负低秩矩阵分解算法(sparse graph regularized non-negative low-rank matrix factorization,SGNLMF)。通过低秩约束和图正则化,SGNLMF算法同时利用了数据的几何信息和有效低秩结构;此外,SGNLMF算法还对基矩阵加以稀疏约束,使得其鲁棒性和可解释性均有一定的提升。还提出了一种求解SGNLMF的迭代算法,并从理论上分析了该求解算法的收敛性。通过在ORL和YaleB数据库上的实验结果表明SGNLMF算法的有效性。     

Lanczos双对角化:一种快速的非负矩阵初始化方法

对于大型的非负矩阵,利用Lanczos双对角化得到了一个低秩近似.类似于Boutsidis Gallopoulos的方法,可以进一步得到它的非负近似,由此得到了非负矩阵分解的一种新的初始化方法.它虽然带有一点随意性,但可以和已有的非负矩阵分解方法相结合.从数值试验可以看出,与基于奇异值分解的初始化方法相比较,该初始化方法更加有效.     

面向对象程序设计C++语言初始化机制剖析

分析了面向对象的程序设计C + + 语言中初始化的分类机制,并重点分析了新引入的概念,即构造函数。通过例题说明了初始化机制在面向对象程序设计中应用的重要性。     

基于方差分类初始化码书的三维邻域SOM算法

针对自组织特征映射算法用于图像矢量量化存在的问题,为了提高矢量量化码书的性能,提出基于方差分类初始化码书的三维邻域SOM算法,通过对三维邻域SOM算法中的初始化码书算法进行改进,建立了基于方差分类的初始化码书算法.实验表明,用该算法设计图像矢量量化码书具有码矢利用率高、码书的性能好等优点.     

基于新的初始化策略计算MVEE的积极集算法

针对计算最小体积闭包椭球(MVEE)的积极集算法中原初始化策略耗时较多的问题,先给出一个基于样本协方差矩阵构造的新初始化策略,然后将该初始化策略应用于秩-2更新算法中,并给出一个计算MVEE改进的积极集算法.数值实验结果表明,基于新的初始化策略的积极集算法能有效提高求解大规模数据集MVEE问题的计算效率.     

一种基于模糊C均值的新分类算法

以两种初始化类中心的选择算法为基础, 对传统聚类算法模糊C均值算法进行改进, 提出一种基于模糊C均值的新分类算法NFCM, 解决了数据分类问题, 并采用UCI上的标准数据集中多个常用数据集进行实验测试, 实验结果表明, 对于UCI上标准数据集的常用数据具有较好的分类结果.     

基于粒子群算法优化LVQ神经网络的应用研究

为了解决LVQ神经网络在应用时对初始权值敏感的问题,基于粒子群算法提出PSO—LVQ算法。PSO—LVQ算法利用PSO为LVQ神经网络寻找最适应的初始权值。算法的适应度函数定义为初始权值和输入样本集的平均聚集距离与最大聚集距离的变化率。该定义将输入样本集的数据分布特征作为PSO优化LVQ初始权值的依据。利用PSO-LVQ算法对乳腺癌进行诊断实验,并与其它相关算法进行比较。研究结果表明：PSO—LVQ神经网络算法在收敛性和分类准确率上都有改善和提升,乳腺癌诊断平均准确率可达95．94203％,最高可达100％,适用于乳腺癌的辅助诊断。     

一种改进的启发式球面点定位算法

将仅适用于平面网格的基于质心坐标的搜索策略进行推广和拓展,提出一种适用于球面网格的改进启发式算法,并详细讨论了不同质心坐标值情况下的下一搜索三角形的选择方法.为进一步提高算法效率,在进行启发式搜索之前通过执行若干顶点比较操作来选择一个较优的初始搜索三角形,同时引进一个近似度阈值来调整初始三角形确定时间与后续目标三角形搜索时间之间的平衡关系.分析表明,改进启发式算法的时间复杂度仅为O(n1/2f)(nf为网格包含的三角形数目).     

基于多目标优化的超盒粒计算分类算法

粒的数量和分类错误率是粒计算互相冲突的两个目标,同时最小化这两个目标是不可能的.针对此,构造了多目标优化问题,分别建立分类超盒粒数量和训练错误率两个目标,通过多目标演化算法对该多目标优化问题进行求解,从而产生一系列分类超盒粒集.随机产生初始种群,多目标演化算法通过利用演化操作和反复迭代的方法,得到供用户选取不同性能的解集.     

基于权重搜索树改进K近邻的高维分类算法

信息采集技术日益发展导致的高维、大规模数据,给数据挖掘带来了巨大挑战,针对K近邻分类算法在高维数据分类中存在效率低、时间成本高的问题,提出基于权重搜索树改进K近邻(K-nearest neighbor algorithm based on weight search tree,KNN-WST)的高维分类算法,该算法根据特征属性权重的大小,选取部分属性作为结点构建搜索树,通过搜索树将数据集划分为不同的矩阵区域,未知样本需查找搜索树获得最"相似"矩阵区域,仅与矩阵区域中的数据距离度量,从而降低数据规模,以减少时间复杂度.并研究和讨论最适合高维数据距离度量的闵式距离.6个标准高维数据仿真实验表明,KNN-WST算法对比K近邻分类算法、决策树和支持向量机(support vector machine,SVM)算法,分类时间显著减少,同时分类准确率也优于其他算法,具有更好的性能,有望为解决高维数据相关问题提供一定参考.     

基于最小矩阵距离准则的一种群体决策方法

在分析了基于层次分析法的群体决策方法的类型、评价准则后,提出了一种基于最小矩阵距离准则的群体决策方法。该方法应用一个矩阵空间上的距离公式,将求群体判断矩阵的问题看成为求与各个体判断矩阵的距离之和为最小的矩阵的问题,然后又进一步等价为目标规划问题。该方法比较直观可信,因而容易说服各评判者接受由该方法得到的群体判断矩阵。