基于改进FCM算法的SAR图像分类

目的改进模糊C-均值FCM算法,并对SAR图像进行粗、细分类。方法对FCM算法从初始聚类中心、隶属度约束条件两个方面进行改进,并提出对SAR图像的粗、细分类。首先利用改进的FCM算法对图像进行聚类,然后在隶属度矩阵中设定阈值,对小于阈值的像素块进行进一步细分类。结果得到并验证了改进的FCM算法,该算法对图像进行分类的分类精度比传统的FCM算法要高。结论本算法既可以保持较高的精确度,又可保证较快的计算速度。     

基于信号时频域聚集性的欠定盲分离混合矩阵估计方法

为解决欠定盲分离中混合矩阵估计问题,通过研究观测信号在时频域的线性聚集特性,提出一种基于时频域线性聚集程度差异的混合矩阵估计方法,并着重研究在信号线性聚集程度较弱情况下对混合矩阵的估计.首先,利用观测信号或其时频域中相应变换系数的比值分布衡量信号线性聚集程度;其次,采用优化初始中心的K-均值聚类算法估计混合矩阵.该算法降低了对信号稀疏性的要求,并且可以较高精度地估计出混合矩阵.仿真实验结果表明该方法具有可行性和有效性.      

FCM聚类的软划分:以遥感图像城镇下垫面聚类为例

FCM是应用最广泛的模糊聚类方法之一.与分明聚类不同,模糊聚类以隶属度描述实体类属的确定程度,对于聚类过程中的质心调整和聚类结果分析等,具有重要参考价值.常规FCM应用中,一般以最大隶属度确定聚类结果中像素的类别归属,这种硬性划分,常常会将一些像素划分给了不恰当的类.本文采用的是一种软划分方法,它利用FCM聚类隶属度,对聚类结果做自适应解模糊处理.处理主要依据隶属度的背离特性(以类间隶属度标准差表征)和像素的空间依存关系(以邻域像素归属比例等表征).主要流程包括:①以FCM聚类获取聚类隶属度矩阵;②计算一个像素属于各类别隶属度的标准差,并以标准差取反的商作为该像素最大隶属度的权;③按类别统计像素邻域元素的隶属度加权元素密度(中心像元赋予3倍权重);④同时以2和3的结果作为中心像素划分的依据.为了免除人工干预,一些重要可调参数(如邻域窗口尺寸等)由自适应计算确定.实验表明以聚类图斑平均面积作为窗口尺寸能获得理想的结果.MATLAB仿真测试表明,以解模糊方法获得的聚类精度比最大隶属度方法的平均高出9%.     

基于改进FCM聚类的交通控制时段划分

对传统的模糊c-均值聚类算法进行改进,提出一种基于改进FCM聚类的交通信号控制时段划分方法.首先,引入模糊聚类隶属度基数,对聚类数目自动选取;然后,运用模拟退火遗传混合算法对初始聚类中心进行优化.最后,根据交叉口实际流量数据,进行时段划分,利用仿真软件进行方案效果评价.结果表明,与传统FCM算法相比,文中方法能有效实现控制时段划分,更加符合实际交通特性,且能得到全局最优解.与原有控制方案相比,FCM方案和文中方案都能有效降低车辆平均延误,文中方案效果更明显.     

基于密度结构分析的改进FCM混合矩阵估计

欠定盲源分离问题中,针对传统FCM算法(fuzzy C-means,FCM)需要预先设定聚类数目和初始聚类中心,以及聚类结果易受噪点干扰的问题,提出一种基于密度结构分析的改进FCM聚类算法,并利用改进后的算法实现混合矩阵估计.这一改进算法首先用OPTICS(ordering points to identify the...     

面向FCM聚类阈值分割的聚类有效性判别函数

为了得到FCM聚类多阈值分割中最佳聚类个数,针对Bezdek熵在数字图像数据聚类有效性判别中的不足,提出一种改进的聚类有效性判别函数.新函数通过在Bezdek划分熵中增加补偿项来突出最佳聚类时的函数值,提高有效性判别的正确性.试验结果表明,基于改进初始隶属度矩阵生成方法的FCM算法,计算迭代次数为传统FCM方法的55%,计算用时减少了约45%,而且由改进聚类有效性判别函数得到的最佳聚类数目和试验图像相符,效果明显优于Bezdek熵方法,由最佳聚类数得到的分割图像能够体现目标绝大多数信息,证明了本算法的有效性和正确性.     

基于PSO的WFCM算法研究及其在医保欺诈行为发现中的应用

【目的】在没有先验知识的前提下,采用基于粒子群优化算法(PSO)的加权模糊C-均值(WFCM)聚类算法,从30多万条记录的医疗保险数据中挖掘出疑似医疗保险欺诈的记录。【方法】首先,引用改进的欧式距离、相似性函数以及交叉熵函数并通过PSO算法极小化交叉熵函数,对属性权重进行分析;其次,选取Calinski-Harabasz(CH)有效性指标,展开聚类有效性的研究;然后,基于数据预处理的结果将数据运用于PSO算法,不断更新得到各属性的权重,并运用聚类有效性评价中的CH有效性指标来动态估计最佳聚类个数,提高FCM聚类的速度;最后,将属性权重和最佳聚类数应用于FCM聚类算法,根据隶属度矩阵聚类得到疑似医疗保险欺诈结果。【结果】基于上述研究方法,本研究根据最后的隶属度矩阵来进行聚类分析。【结论】将优化的权重应用于加权FCM聚类算法与聚类有效性评价,既提高了聚类算法的高效性,又避免了主观评价对分类的影响。     

基于对应分析的冗余模糊C均值聚类算法研究

针对模糊C均值聚类（FCM）算法聚类原型最适合于球状类型簇的特点,提出了基于类间分离度和类内紧缩度加权的冗余聚类中心的FCM算法,即先将大簇或者延伸形状的簇（非凸）采用加权FCM算法分割成多个小类（冗余类）,从而规避FCM算法对初始聚类中心敏感的弱点．由于隶属度划分矩阵的元素是每个样本隶属于各冗余类的隶属度值,因此将其作为各冗余类的类特征,通过对应分析得到冗余类的新特征,再次采用加权FCM算法进行冗余类合并,最后达到分类效果．以代表曲线分割和曲面分割分类问题的3个典型数据集为算例,结果表明该方法能够识别不规则的簇,解决了FCM算法对初始聚类中心敏感的缺陷．     

软件成本数据的相似性度量

软件成本数据常常表现为高维混合属性数据,传统的相似性度量已不再适用.文中通过建立软件成本数据的高维模糊C均值(FCM)聚类算法对数据相似性进行度量.首先,定义由序数属性到数值属性的初始映射;然后,通过建立改进的迭代高维FCM聚类算法对序数 数值映射进行修正,优化聚类效果;最后,利用得到的模糊划分矩阵对软件成本数据的相似性进行度量.实验结果表明,通过对聚类效果进行优化,文中定义的相似性度量能够提高软件成本估算精度.     

基于高斯隶属度的包容性指标模糊聚类算法

基于传统的模糊聚类算法(C-means、FCM),在高斯隶属度函数的基础上给出了包含性指标的定义,提出了基于高斯隶属度的包容性指标模糊聚类算法(fuzzy inclusion-based clustering,FIC)。该方法通过获取高斯隶属度函数的包含性指标,为每个分类确定一个支持距离的半定性矩阵,来保证每个分类到所有数据类的距离和与所有数据类包含度的总和一致。通过UCI中Wine数据集进行了仿真实验,实验结果表明与FCM算法相比较,FIC算法具有更好的有效性和可行性。     

一种基于衰减-时延聚类估计的欠定语音盲分离算法

针对衰减-时延混合模型,提出一种改进的欠定语音盲分离算法.第一步根据独立语音源在时频域上的稀疏性,用势函数法分别聚类估计衰减矩阵和时延矩阵,然后配对以确定各声源混合矩阵.第二步由估计的混合矩阵,采用改进最短路径法恢复出目标语音.为了减少计算量,设置门限对能量较小的时频点直接置零处理,在衰减矩阵和时延矩阵聚类估计时采用了分段聚类算法.仿真实验表明本文算法分离出的语音和源语音相似系数达0.96,0.97,0.93,信噪比达12.66dB,12.86dB,8.87dB,且有效减少了计算量,证明了该算法的可行性和有效性.     

基于稀疏特性的欠定盲信号分离算法

在源信号在非充分稀疏条件下,提出了一种改进的两步法欠定盲源分离算法.与现有的大多数稀疏分量分析算法法都是假设源信号是充分稀疏不同,该算法放宽了源信号的稀疏性.与此同时,该算法能够估计出聚类空间的个数,能够克服源信号个数未知的情况.模糊划分矩阵的应用更加有利于源信号的分离.仿真结果表明了该算法的有效性.     

基于增量式模糊聚类算法的文本挖掘

针对传统模糊聚类算法需要预先确定初始隶属度矩阵的问题,该文提出了基于增量式模糊聚类算法(Incremental fuzzy clustering algorithm, FCLDA)的文本挖掘方法。首先根据文本集中关键词出现次数进行排序,优先选择出现次数多的关键词作为文本集的主题,然后利用隐含狄利克雷分布(Latent Dirichlet allocation, LDA)主题模型构建文档-主题概率分布组成矩阵,将该矩阵作模糊C均值聚类(FCM)算法的隶属度矩阵,并对隶属度矩阵的隶属度值增加一个权值,在FCLDA算法迭代过程中,采用模糊信息熵作为聚类数确定的标准,增加主题词,当模糊信息熵达到最小值时,聚类数确定下来,最后将FCLDA算法应用到网页的文本挖掘中,结果试验表明,相对于FCM算法和K最近邻(K-nearest neighbor)算法,FCLDA算法的运行聚类结果准确率更高,运行速度加快,更适合处理具有模糊性的文本。     

一种具有自动聚类检测功能的欠定型盲信号混叠矩阵估计算法

针对源信号个数未知情况下的欠定稀疏分量分析模型,提出一种具有自动聚类检测功能的混叠矩阵估计算法。提出实现源信号个数的判定的观测信号自动检测聚类方法,同时利用主成分分析对超直线进行估计,从而实现混叠矩阵的精确估计。仿真实验结果表明,该算法适用范围广,是一种快速精确且稳健的混叠矩阵估计算法。     

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.     

基于模糊C-均值聚类的缺失数据填充方法

针对缺失数据的有效填充问题,提出利用模糊C-均值聚类（FCM）算法的隶属度矩阵作为待填数据的加权权重.首先使用同一属性均值对缺失数据作预填充,再进行FCM以得到每个类别的隶属度矩阵,最后用该矩阵作为权重去乘以每个类别的属性均值,得到最终的填充数据.在UCI数据实验中,将FCM填充算法与k近邻（KNN）填充算法作对比分析,结果表明,FCM填充得到的均方根误差总体小于KNN填充.     

改进模糊聚类算法及其在入侵检测中的应用

针对将数据集隶属度概率和为1的条件用于模糊性事件时,影响聚类的正确率的情况,在不确定理论的基础上,研究了数据隶属度问题,提出一种新的基于隶属关系不确定的可能性改进模糊聚类算法.该算法在迭代过程中将聚类的可能隶属度与不确定性隶属度引入到目标函数中,使得样本中的元素不局限于仅属于一个聚类,与现有的聚类算法相比具有更好的聚类结果.通过在KDDCUP99数据集上实验,验证了该算法在入侵检测中的检测率为95.8%, 分别高于K-均值算法的检测率(60.4%)和FCM算法的检测率(64.6%).     

基于模糊C-均值聚类的缺失数据填充方法

针对缺失数据的有效填充问题，提出利用模糊C-均值聚类（FCM）算法的隶属度矩阵作为待填数据的加权权重.首先使用同一属性均值对缺失数据作预填充，再进行FCM以得到每个类别的隶属度矩阵，最后用该矩阵作为权重去乘以每个类别的属性均值，得到最终的填充数据.在UCI数据实验中，将FCM填充算法与k近邻（KNN）填充算法作对比分析，结果表明，FCM填充得到的均方根误差总体小于KNN填充.     

基于改进模糊C均值聚类算法的云计算入侵检测方法

针对标准模糊C均值聚类算法(FCM)在云计算平台下的入侵检测中存在检测精度不高等问题,提出一种基于目标函数优化模糊C均值聚类算法的云计算入侵检测模型。该模型采用核函数增强FCM算法的寻优能力,根据Mercer核定义优化FCM算法的目标函数,使用拉格朗日数乘法求得聚类中心和隶属度矩阵,有效降低算法的复杂度。研究结果表明:所提出的基于目标函数优化的FCM算法与传统的FCM算法相比,对云计算网络入侵检测的准确率较高,具有更好的收敛性能。     

基于样本模糊隶属度归n化约束的松弛模糊C均值聚类算法

模糊C均值聚类算法(FCM)由于样本模糊隶属度归一性的约束,导致FCM算法对噪声数据敏感。提出松弛模糊C均值聚类算法(RFCM),RFCM算法在可能性C均值聚类算法(PCM)目标函数的基础上,放弃了FCM算法单个样本模糊隶属度归一化约束,转为n个样本模糊隶属度之和为n的约束;并利用粒子群算法对样本模糊隶属度进行优化估计,使得模糊指标可拓展为m0的情况,同时采用梯度法得到RFCM算法聚类中心迭代公式。RFCM理论分析了算法对噪声数据抗噪的原理,解释了RFCM算法模糊指标m0的合理性,讨论了RFCM算法的收敛性。基于Gauss数据集和UCI数据集的仿真测试验证了所提出算法的有效性。