最优分类的模糊划分聚类改进方法

模糊划分模型聚类实质上是一个问题的两个方面。本文阐述了最优模糊聚类方法的理论与模型，指出了目前广泛使用的灵优失过程的缺陷，并提出了改进措施；实例研究表明，改进效果良好。     

基于TS模糊模型的热工过程建模方法

热工过程对象通常具有复杂的动态特性和非线性、强耦合、不确定性等特征,从而使得常规建模方法难以取得满意的效果,因此提出一种改进型TS模糊模型在线建模方法。此建模方法基于以下思想,首先提出基于中心粒群算法的截集模糊C-均值聚类算法并对TS模糊模型进行模型结构离线辨识,确定模型的结构和前件部分参数的初始值;然后应用解耦扩展卡尔曼滤波算法进行后件参数在线辨识,同时对前件辨识结果进行精确修正。最后,对煤气炉、500MW机组及气化炉等热工过程进行仿真计算表明本方法具有精度高、计算量小等优点。     

Sugeno模糊模型的辨识

提出了一种新的Sugeno模糊模型辨识算法.在Sugeno模糊模型辨识中,应用模糊聚类方法可将其前提结构和结论参数的辨识分开进行,减少了计算量;通过Box-Jinkins数据建模说明了本文算法的有效性.     

基于进化规划的FCMBP模糊聚类改进方法

分析了基于摄动的模糊聚类方法(fuzzyclustering method based on perturbation, FCMBP),指出指数复杂度的遍历过程是目前PC计算环境下难以处理十阶以上较高阶数模糊相似矩阵的原因.把寻求具有最小"失真"的最优模糊等价矩阵看作优化问题 来求解,提出了一种基于进化规划的FCMBP模糊聚类改进方法. 与FCMBP相比,该方法通过引入基于进化规划的优化技术避免了遍历过程,使其能够对高阶模糊相似矩阵进行处理. 得到的等价矩阵"失真"小于传递闭包法所得结果,从而获得更为精确可靠的聚类效果, 将FCMBP模糊聚类方法推广到能够处理高阶模糊相似矩阵的情形, 满足应用需要.     

基于模糊投影寻踪聚类的洪灾评估模型

针对洪水灾害样本集的复杂性、随机性以及差异性,本文将模糊聚类迭代理论与投影寻踪技术进行互补融合,构建了模糊投影寻踪聚类模型.该模型采用投影值标准差和投影值欧氏距离平方和来构造投影指标函数,避免了传统投影寻踪模型由于经验性选取密度窗宽导致过于主观的问题;将高维数据低维化后进行模糊聚类运算,再通过对最优投影方向的寻优进行投影寻踪聚类运算,降低了模糊聚类迭代的运算量,实现了两种模型的双重迭代聚类.误差分析及聚类有效性评价表明,互补融合后模糊聚类与投影寻踪聚类的双重迭代聚类使得聚类精度和效果也得到了较大提高;此外,除优化算法初始化参数外,模型无需预设其它参数,也不依赖于随机训练样本,可客观依据历史样本集内在规律来进行洪灾聚类评估.实例研究和方法比较表明,提出的模型计算简洁,且能有效处理洪灾评估中的随机、模糊等主客观不确定性,能够为洪灾风险管理提供科学的决策支撑.     

模糊聚类中的模糊等价矩阵

在模糊相似关系方程Ｘ２＝Ｘ的分解构造理论基础上,用泛函分析方法证明了与给定的模糊相似阵距离最近的最优模糊等价阵的存在性与局部唯一性;还证明了局部最优模糊等价阵与给定的相似阵之间的数值关系．另外还讨论了传递闭包与最优模糊等价阵之间的关系．最后给出了传递核的概念,并讨论了其基本性质.     

基于模糊邻近关系的结构聚类

在有序粒度空间理论的基础上,提出了基于模糊邻近关系的结构聚类分析理论和方法.首先,给出了依据距离的一致聚类的概念,提出了模糊粒度空间的一致聚类特征;其次,给出了模糊邻近关系结构聚类的粒度表示,并获得了基于模糊邻近关系结构聚类的快速算法;进而,提出了获取最佳聚类的新方法,并且这一方法是全局最优的;最后,给出了通过两个模糊邻近关系的交运算获取结构聚类融合的方法.为复杂系统结构分析研究提供了一整套理论工具和方法.     

基于模糊聚类的竞争者识别

从企业战略的角度确定识别竞争者的指标，并采用AHP方法确定权重，在此基础上应用模糊聚类分析法对同一行业的企业进行分类，进而识别企业的竞争者，最后对某企业的竞争者进行了实例分析。     

一种基于模糊规则的非线性系统快速模糊辨识方法

针对以往模糊建模方法中算法中算法过于复杂的问题，提出了一种简单而有交的复杂系统模糊建模新方法。该方法是基于输入空间的模糊划分，计算给定样本在各模糊子空间的隶属度，并列用卡尔曼滤波算法辨识模糊模型的结论参数。整个辨识过程与模糊聚类方法和误差反馈学习方法相比所需的CPU时间最短。最后通过著名的Box-Jenkins煤气炉数据仿真结果证明了该方法的有效性与实用性。     

基于航班模糊聚类的时隙分配均衡模型

为了科学合理的利用机场时隙资源,克服现有模型只考虑效率性的缺陷,建立了效率性和公平性转换的均衡优化模型;利用模糊聚类方法对航班进行分组,并计算相应的延误损失费用,应用人工鱼群算法快速求解模型;对20架航班进行算例仿真,结果显示均衡优化模型的总延误损失费用为102800元,高于指派模型和改进的指派模型的83600元,但是最大延误损失费用为10000元,低于指派模型的16000元以及改进指派模型的15000元.仿真结果验证了效率性和公平性不能同时达到最优,说明了均衡模型能够让延误损失费用在各航班之间均匀分配,更具公平性.     

基于属性加权的模糊K-Modes聚类算法

提出了一种基于属性加权的模糊K Modes算法。该算法假定不同属性对聚类结果有不同程度的影响 ,定义新的适应度函数 ,利用进化策略优化加权矩阵 ,以基于划分相似度的聚类精确度作为聚类结果的评价准则。实验表明 ,此算法具有较好的聚类效果 ,且属性加权矩阵反映了数据各个属性的重要程度 ,从而可以进行属性的提取和选择。     

基于模糊控制的舰船组合导航Kalman滤波器

经典的舰船组合导航Kalman滤波器对异常量测值处理过于简单 (只分为野值、正常值 ) ,致使包含新息的略大于正常值的量测数据失去作用 ,从而使滤波器产生波动。为克服这一弊端 ,提出在滤波器中加入模糊控制器 ,模糊规则由专家确定 ,对不同类型的滤波新息进行判别后加权处理 ,从而增强滤波器对野值的适应能力。计算机仿真结果表明 ,模糊控制器的加入可以提高滤波器工作的稳定性和可靠性     

一种使用支撑集的区域型模糊聚类算法

使用支撑集和模糊待分集的概念来描述数据集的分布。在此基础上提出了一种基于类别融合的区域型模糊聚类算法 (regionalfuzzyclusteringalgorithm ,RFCA) ,并就该模型的两个聚类参数 (δ和ε)对聚类性能的影响进行了分析。仿真结果表明 ,该算法有比常用的模糊C均值更好的聚类性能。     

多变量系统模糊动态模型的辨识

介绍了一种新型的基于模糊神经网络的多变量模糊动态模型的辨识方法 ,该方法是通过将输入空间进行直接划分 ,而不是在输入空间的每一维上进行划分来得到模糊规则的。这样所形成的隶属函数为多维隶属函数 ,并使模糊规则的数目大为减少。在模糊聚类算法的基础上 ,提出了一个衡量聚类有效性的函数 ,以确定模糊规则的数目。以二级倒立摆系统为应用背景 ,取得了较好的辨识效果。     

基于多模型方法的自适应卡尔曼滤波

针对一类观测噪声统计特性未知的离散时间系统设计一种多模型自适应卡尔曼滤波器。基于多个不同的固定观测噪声协方差阵建立多个固定模型卡尔曼滤波器,将多个固定模型卡尔曼滤波器和一个常规自适应卡尔曼滤波器共同组成多模型自适应卡尔曼滤波器。针对每一个滤波器建立一个基于输出误差的指标切换函数,每一个采样时刻将指标切换函数取得最小值的滤波器的状态估计值切换为系统的当前状态估计值。仿真结果表明,与常规的自适应滤波器相比,此方法可以极大地改善滤波器的滤波效果。     

势函数自适应加权模糊C-均值聚类方法

提出了一种新的基于势函数自适应加权的模糊 C-均值 ( PAWFCM)聚类算法。该方法以样本的空间势几何结构为基础 ,自适应计算出样本的加权矩阵 ,然后利用加权模糊 C-均值算法对样本集合进行分类。由于自适应地考虑到了不同样本点对分类的影响程度 ,对较复杂的样本集合 ,能明显提高分类的正确性和鲁棒性。算法的几个典型实验也证明了这一点     

一种基于模糊神经网络的自适应模糊辨识方法

基于改进的T-S模型，提出一种自适应模糊神经网络模型(AFNN)。首先，基于模糊竞争学习算法确定系统的模糊空间和模糊规则数，并得出每个样本对每条规则的适用程度。其次，利用卡尔曼滤波算法在线辨识AFNN的后件参数。AFNN具有结构简洁，逼近能力强，能够显著提高辨识精度，并且辨识的模糊模型简单有效。最后，将该AFNN用于非线性系统的模糊辨识，仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于混沌优化的模糊聚类分析方法

提出了基于混沌优化的模糊聚类方法(COFCM).COFCM将混沌优化策略与传统的模糊C-均值算法(FCM)相结合,用混沌变量搜索对模糊聚类目标函数进行全局寻优,同时结合梯度算子,使方法能有效收敛到极值点.以六组人工数据集和真实数据集作为实验数据,对聚类目标函数值、聚类有效性函数指标值进行对比实验,其结果表明COFCM能得到比FCM更好的目标函数值,从而有更好的聚类效果.最后将该方法应用于Lena图像进行图像分割,验证了方法的有效性.