Gen-Cluster:一个基因表达数据的高维聚类算法

基因表达数据聚类是分析基因之间共调控关系的重要手段.挖掘子空间中表达值存在差异但变化趋势保守的序列已成为基因表达数据聚类的主要研究内容之一.在N-同维趋势相似定义的基础上,提出了一个基因表达数据的高维聚类算法Gen-Cluster,将基因表达值转化为序列形式,采用无重复投影且无候选生成的序列模式挖掘策略自底向上挖掘N-同维趋势模式,并解决了OP-Cluster算法不能挖掘含有项集的序列模式问题,最终得到表达值变化趋势保守的基因序列形成的N-同维趋势簇.实验采用Breast Tumor和MicroRNA表达数据集,验证挖掘结果是有效的,且较OP-Cluster算法表现更高效率,并涵盖其结果.     

基于空间函数的快速FCM抗噪图像分割新算法

提出一种基于空间函数的快速FCM抗噪图像分割新算法。利用图像统计直方图生成山顶区间,根据区间中像素点灰度值初始化聚类中心,使其尽可能接近分割结果的聚类中心;构造一个基于邻域灰度相似比的空间函数,利用其对模糊隶属度进行二次更新,使模糊隶属度能够更快地达到稳定值,并更准确地反映像素点的所属类别。实验结果表明,与传统FCM算法及其它扩展的FCM算法相比,新算法可以经过较少的迭代次数,取得更好的分割效果。     

检测时间序列数据中的例外模式

提出一种从时间序列数据中辨识例外模式的系统化方法,包括4个步骤1)将时间序列数据分割为一系列子序列;2)将这些子序列映射到某个特征空间;3)在此特征空间中,用聚类算法将分割得到的子序列聚类为不同的模式;4)定义例外支持的概念,并计算每个模式的例外支持,如果某个模式的例外支持小于1,则该模式是一个例外模式。实验表明该方法能够有效地监测出时间序列中的例外模式。     

一种改进的多光谱遥感图像超像素分割算法

针对简单线性迭代聚类算法在多光谱遥感图像超像素分割中存在的未充分利用图像特征信息及超像素尺寸、 数量固定导致分割精度较低的问题, 提出将流形 简单线性迭代聚类算法引入到遥感图像超像素分割任务中, 并对其进行改进. 首先, 给出一种基于彩色局部二进制模式改进的多光谱遥感图像纹理特征提取方法; 其次, 扩展流形 简单线性迭代聚类算法的光谱空间, 使算法可以适应高维图像数据; 最后, 改进流形 简单线性迭代聚类算法的聚类距离度量, 融合图像的多段光谱特征、 空间特征及纹理特征对像素进行迭代聚类, 实现内容敏感超像素分割. 实验结果表明, 与现有方法相比, 该算法对多光谱遥感图像的超像素分割结果更准确, 在边缘召回率、 欠分割误差、 可达细分精度指标上均有提升, 能改善多光谱遥感图像分割预处理方法中精度较低的问题.     

粒子群优化算法在脑部肿瘤图像分割中的应用

粒子群优化算法能选择适当的适应度函数,使每组粒子群根据相应的适应值搜索到最佳聚类中心,改善了FCM算法和K-means算法的不足,具有适应性强,实时性好,受噪声影响小等特点。本文将其应用于脑部肿瘤图像的分割,结果表明,粒子群聚类算法是一种很有潜力的图像分割方法。     

改进的基于邻域隶属度约束的FCM图像分割算法

传统模糊C均值(FCM： Fuzzy C-Means)聚类算法应用于图像分割时, 因对噪声较敏感而达不到理想的分割效果。为此, 提出了改进的基于邻域隶属度约束的FCM图像分割算法。该算法通过对FCM目标函数添加空间邻域信息约束隶属度函数, 提高对图像噪声的鲁棒性, 使分割的结果更加符合期望。实验结果表明, 该算法对噪声具有较强的抑制能力, 图像分割时能获得较好的分割效果。     

基于小波变换与FCM的甲骨文字图像分割

针对传统FCM(模糊C均值)聚类算法及改进算法无法对背景有大片点状、片状斑纹以及字迹模糊的甲骨文字图像进行有效分割的情况,提出了一种基于二进小波变换与FCM聚类算法的甲骨文字图像分割算法.首先,采用二进小波变换模极大值点对甲骨文字图像进行边缘检测;然后,充分利用二进小波变换模极大值中的边缘信息,从而进一步修改FCM聚类算法中的隶属度函数.将实验结果与传统的FCM聚类算法及改进算法进行比较,证明了该算法能更有效地分割甲骨文字图像,具有更高的正确分割率.     

一种基于改进FCM的自动图像分割算法

针对FCM进行图像分割时需要人为确定聚类数的问题,提出一种改进的基于FCM的图像分割算法.该算法先对图像进行4叉树结构的子图分解(即原图等分为2×2的4幅子图,子图再等分为2×2的4幅子图),待子图满足一定条件时进行聚类数为2的FCM聚类分割;然后将分割好的区域根据其大小及相邻区域直方图的巴氏距离进行合并,得到最终的分割结果,从而避免了聚类数目的直接确定.实验结果表明:该算法能够获得很好的分割效果;对子图进行聚类分割减少了每次参与聚类的对象数,从而在一定程度上降低了算法的计算量.     

结合非下采样Contourlet变换的改进图论MST图像分割

为提高图论最小生成树的分割精度,保留更多边缘细节,提出了一种结合非下采样Contourlet变换(NSCT)及改进图论最小生成树(MST)的图像分割方法.首先,将图像进行NSCT分解,得到一个低频子带和多个高频方向子带,对各高频方向子带采用改进的贝叶斯萎缩阈值抑制噪声,通过模极大值检测关联边缘的像素点,结合低频子带灰度值和高频子带系数构造多尺度多方向的MST边权,并加重关联边缘的边权重;然后,从区域内部和区域间差异函数以及合并机制方面对MST分割算法进行改进,降低噪声或孤立点的影响;最后,改进和声搜索算法的"调音"策略,自适应获取MST分割算法的最优参数,得到全局最优分割.实验结果表明:与其他改进图论MST分割方法相比,文中方法的抗噪声性能好,提高了分割精度,且错分率低,所得图像边缘细节明显,分割效果较好.     

基于改进的Fuzzy C-means聚类算法的纹理分割

提出了一种基于改进的Fuzzy c-means聚类算法的纹理分割方法．改进的Fuzzy c-mean聚类算法(MFCM)的目标函数不仅考虑了样本类内紧致性,而且还考虑了样本类间分离性,加快了MFCM算法的速度;纹理分割实验验证了MFCM算法的有效性。     

求解连续函数优化的自适应布谷鸟搜索算法

为了提高布谷鸟搜索算法求解连续函数优化问题的性能,提出一种自适应布谷鸟搜索算法,改进算法利用解与当前最优解之间对应维上距离,实现随机游动步长的自适应调整。距离当前最优解对应维越远,维的随机游动步长越长,反之越短。利用解的适应度与群体平均适应度的关系自适应调整发现概率,使劣质解比优秀解更容易被淘汰。将自适应布谷鸟算法应用于8个典型测试函数,实验结果表明,改进算法有效改善求解连续函数优化问题的性能,尤其适合求解高维、多峰的复杂函数。与相关的布谷鸟搜索算法比较,自适应布谷鸟搜索算法更具竞争力。     

改进遗传算法求解有时间窗车辆路由问题

为了有效求解带有时间窗的车辆路由问题,在标准遗传算法的基础上,引入两代竞争近距淘汰选择算子,用欧氏距离来判断个体之间的距离作为个体的相似程度,相似程度高且适应度差的个体被淘汰,并辅以循环交叉算子和插入变异算子,构造出了一种改进的遗传算法.仿真实验表明,改进的算法在迭代过程中能有效保持群体的多样性,避免出现早熟现象而陷入局部极值点,提高遗传算法的内在并行性.同时通过竞争淘汰,使局部搜索能力得到加强,加快了搜索速度.改进算法所计算出的结果优于用轮盘赌和自适应选择作为选择算子的遗传算法的结果.     

一种改进的基于遗传算法的K均值聚类算法

结合遗传算法和K均值聚类算法的优点,提出一种改进的基于遗传算法的K均值聚类算法.将遗传算法的编码方法、初始化、适应度函数、选择、交叉和变异等较好地应用于聚类问题,不仅解决了K均值聚类算法中K值难以确定、对初始值敏感以及遗传算法存在收敛性差和容易早熟的缺点,而且实现了聚类中心的优化选择、K值的自动学习和基因的自适应变异等...     

基于遗传算法的人体穴位阻抗特征优化

为消除人体穴位的阻抗信号特征集中存在的冗余和不相关分量的问题,提出了一种基于遗传算法的人体穴位阻抗特征子集选择与优化算法.通过分析穴位阻抗信号的自回归（AR）模型谱图建立了穴位原始特征样本集,利用类内-类间距离判据构造遗传算法的适应度函数并改进遗传算法的特征优化算子.经人体穴位的电阻抗特征选择与优化实例分析表明：该方法具有较好的寻优性能和适应度稳定,在不增加原始信息的情况下,能够有效地减少分类识别的特征数和提高信号识别的准确率,且将穴位阻抗特征的平均状态辨识率提高9%左右.     

遗传算法求解最大团问题研究

最大团问题是NP难解的,用遗传算法求解的关键是如何设计有效的评估函数.首先从理论上分析编码规则及适应函数对个体进化的影响,提出个体基因适应函数和个体适应函数多重评估方法,并设计求解算法.数值实验表明,算法具有较好的通用性和较高的性能.     

基于独特型网络动力学模型的人工免疫算法

针对传统人工免疫算法中相似度、浓度以及抗体现有评价方式存在的缺陷，采用独特型网络动力学模型，通过改进亲和力计算方法，使之综合表达函数值和抗体相似程度的信息，以抗体的浓度作为适应值，提出了一种基于独特型网络动力学模型的人工免疫算法．仿真结果表明，这种算法对多模态函数优化是有效的，其搜索效率及收敛速度均优于常见的人工免疫网络算法Opt—aiNet．     

激光切割路径优化的双重编码改进遗传算法

针对激光切割路径优化的特点,将其归纳为旅行商问题,并利用改进遗传算法进行求解。为使优化更具实际意义,建立了考虑时间距离和热效应的多目标优化数学模型。改进的遗传算法采用双重编码对轮廓扫描顺序和各轮廓的起始点同时进行优化。在编码设计时,被切割件除考虑多边形情况外还考虑到圆及椭圆的情况,通过构建的适应函数将多目标函数转化为单目标优化问题,同时为提高算法的优化性能,适应函数采用动态控制,并改进了交叉与变异操作。仿真结果表明,该算法能有效地对激光切割路径进行优化。     

一个具有对偶适应度函数的遗传算法

提出一个具有对偶适应度函数的遗传算法.该法提供了一个阈值,利用对偶适应度函数值辨别全局最优盆和局部最优盆.根据辨识结果,自适应地设置变异概率.对几种典型函数的测试结果表明,该法的全局收敛性能及收敛速度优于标准遗传算法.     

基于递阶遗传算法的模糊系统优化设计

给出一种基于递阶遗传算法的模糊神经网络优化算法, 在该算法中对每个染色体都采用递阶编码, 并提出一种改进的交叉算子, 可以同时优化模糊神经网络结构和权值参数. 算法中采用双目标函数作为适应度函数对模糊神经网络模型的精确度和复杂性进行估价, 且对应一个实际问题, 可以通过调整适应度函数的参数值确定所需模糊神经网络模型的精确度和复杂性之间的比例, 从而生成一个适当的模糊神经网络模型. 模拟实验结果验证了该算法的有效性.     

一种基于加权海明距离的自适应遗传算法

针对普通遗传算法易出现早熟收敛和搜索效率低的缺陷,提出一种基于加权海明距离的自适应遗传算法.该算法综合考虑个体间加权海明距离和适应度值,自适应调整交叉概率和变异概率;采用精英保留法,保证最优个体不被破坏;使用双重停机准则,减少不必要的计算时间,提高遗传搜索效率.最后,运用经典测试函数对该算法进行了仿真实验.结果表明,该算法可以显著提高遗传优化的全局搜索能力,加快遗传算法的收敛速度.