基于遗传-模糊聚类的说话人识别方法及其仿真研究

利用遗传算法的全局收敛性及模糊C-均值（FCM）聚类强大的局部寻优能力，提出了一种基于遗传-模糊聚类的说话人识别方法。对说话人的训练语音数据进行遗传-模糊的软聚类分析，从而得到分类中心的全局最优解，作为每个说话人的语音模型，最后利用最大总平均隶属度函数准则对待识别语音进行模糊聚类识别．除此之外，使用自适应参数增加遗传算法的局部搜索能力。实验结果表明，这种算法克服了传统硬聚类的缺点，避免了FCM对初值敏感及容易陷入最小值的缺陷，使聚类更加合理，更好地描述了说话人的语音特征。     

广义均衡模糊C均值聚类算法

模糊C均值聚类(FCM)算法是一种快速有效的聚类算法,但它没有考虑各类样本容量的差异, 其最小化代价函数会导致聚类判决有利于少样本类.提出一种新的聚类算法—-广义均衡模糊C均值聚类, 通过对模糊C均值聚类最小化代价函数的改进,使得样本容量在聚类代价函数中发挥效用, 从而弱化了样本容量差异对聚类判决的干扰.讨论分析了该算法的性质,模糊隶属度的推导突破了FCM解析解的约束. 通过仿真实验,验证了所提出算法的有效性.     

基于Hough变换的交通流状态辨别方法

交通流状态辨别在智能交通系统中起着十分重要的作用。本文根据对交通流状态辨别研究的分析,提出基于Hough变换方法和模糊C均值聚类方法的交通状态辨别方法。其中,基于Hough变换的图像识别方法用于交通畅通流的辨别,模糊C均值聚类方法用于其它交通状态分类。而且利用快速路固定型交通检测器实时数据进行了实证分析,且与模糊C均值聚类方法进行了对比分析。分析结果表明本文方法与FCM方法相比,更符合于三相交通流理论,且满足城市快速路交通流的特征。该方法可用于交通流状态分析。     

基于图像时频域局部特征的快速模糊分割方法

对于景物 -背景对比度差且信噪比较低的灰度图像的分割问题 ,提出了一种基于时频域局部特征的快速模糊分割方法。鉴于多分辨小波分析具有良好的揭示图像信号的时频域局部信息的能力 ,在图像的多尺度小波分析的基础上 ,基于高斯 -马尔可夫随机场理论 ,应用统计的方法抽取一组参量 ,这组参量反映了图像的局部特征信息 ,从而构造出图像的特征集。最后利用快速模糊C -均值 (QFCM)聚类方法对特征集进行模糊划分 ,从而完成图像的分割。实验证明 ,该方法具有良好的分割效果 ,且有较强的稳健性。     

模糊C均值聚类算法的一种初始化方法

模糊Ｃ均值聚类算法（ＦＣＭ）在图像处理和模式识别中有着广泛的应用，该算法实质上是一种局部搜索寻优方法，对初始值很敏感，容易陷入局部极小值。当聚类数比较多时，往往得不到满意的聚类结果。本文首先讨论了ＦＣＭ算法初始化对聚类结果的影响，然后提出了一种基于形态处理的ＦＣＭ初始化方法。这种方法不仅可以得到比较满意的聚类结果，而且可以自动确定聚类数。     

基于粒子群的K均值聚类算法

针对K均值聚类算法存在的缺点,提出了一种新的聚类算法———基于粒子群的K均值聚类算法,并将此算法与现有的基于遗传算法的K均值聚类算法进行比较.理论分析和数据实验证明,该算法有较好的全局收敛性,不仅能有效地克服传统的K均值算法易陷入局部极小值的缺点,而且全局收敛能力优于基于遗传算法的K均值聚类算法.     

基于PS-IFKCM的弹道中段目标识别方法

针对现有直觉模糊核c-均值(intuitionistic fuzzy kernel c-means,IFKCM)聚类算法对初始值敏感、易陷入局部最优解及收敛速度慢等缺陷,汲取了粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法优势,对初始聚类中心进行优化,提出了基于粒子群优化的直觉核c-均值(particle swarm-based intuitionistic fuzzy kernel c-means,PS-IFKCM)聚类算法,选取4组标准数据集实际样本数据对算法的有效性进行了试验。最后选取弹道中段目标识别常用的雷达截面积(radar cross section, RCS)这一特征属性进行弹道中段目标识别仿真实验,并将其与模糊c-均值（fuzzy c-means, FCM）算法、IFKCM算法的识别效果及运行时间进行比较分析,表明了该算法应用于弹道中段目标识别的有效性及优越性。     

核模糊C均值聚类算法优选BDS-3三频组合观测值

目前对全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS)三频组合观测值优选的研究,主要集中在全球定位系统(global positioning system, GPS)和北斗二号(beidou navigation satellite system, BDS-2)上,对BDS-3的研究相对较少。为克服以往聚类优选算法中存在的仅适用于类球形簇、聚类数目和初始聚类中心的确定主观性强、对离群点敏感、易陷于局部最优等不足,提出一种改进的核模糊C均值聚类算法,引入核函数与抑制离群点的新距离度量,基于多类广义核极化准则优化核参数,用改进爬山法确定聚类数目与初始聚类中心。然后,以模糊C均值聚类算法为对照进行了对比实验,在短、长两种基线下分别解算组合模糊度。通过对优选所得代表性组合的模糊度固定成功率进行对比分析,验证了该算法的可行性与算法改进的有效性。     

模糊C均值聚类区间型模糊化参数模型

针对经典模糊C均值聚类算法中模糊加权指数对聚类的影响及其取值范围不确定性问题,提出了一种区间型模糊加权指数的设计模型。分析该模型设计的理论依据及对聚类结果的影响,推导出包括模糊隶属度划分矩阵、模糊聚类中心等基于该模型的模糊化参数表示方法。理论分析和实验证明,区间型模糊化参数模型的设计在基于模糊划分的数据处理中取得了很好的效果。     

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。     

基于改进的模糊C-均值的分级递减聚类算法

提出了基于改进的模糊C-均值的分级递减聚类算法,利用改进的模糊C-均值聚类算法寻找类中心,再自适应确定该类中心的隶属度阈值,将聚类进行分级处理,实现未知类数数据集的聚类。实验结果表明,本算法对未知类数、具有高斯分布的数据集具有聚类效果好、收敛快的特点,且对于类数较多的数据集,本算法也是一种快速聚类算法。     

ERBF network with immune clustering

Based on immune clustering and evolutionary programming(EP), a hybrid algorithm to train the RBF network is proposed. An immune fuzzy C-means clustering algorithm (IFCM) is used to adaptively specify the amount and initial positions of the RBF centers according to input data set; then the RBF network is trained with EP that tends to global optima. The application of the hybrid algorithm in multiuser detection problem demonstrates that the RBF network trained with the algorithm has simple network structure with good generalization ability.     

Kernel method-based fuzzy clustering algorithm

1.INTRODUCTION Clusteranalysisdividesdataintoclustersinorderto facilitateunderstandingortofindstructurehiddenin dataset.Clusteringalgorithmspartitionasetofdata objectsintoclustersorclasses,wheresimilardataob jectsareassignedtothesameclusterwhereasdissimi lardataobjectsshouldbelongtodifferentclusters. SinceZadeh(1965)presentedthefuzzysettheory, thefuzzymethodisfirstlyintroducedinclustering problems,whichiscalledthefuzzyclusteringanaly sis.Fuzzyclusteringisawidelyappliedmethodfor acquiri…     

一种短期电力负荷预测新方法的研究与应用

通过对电力负荷变化规律和影响因素的分析,提出了一种新的短期电力负荷预测模型。首先,鉴于模糊聚类方法易陷入局部最优解及运算速度慢的缺点,采用蚁群算法中pij(t)改进模糊聚类分析;然后以每天的24点负荷数据、天气数据以及天类别数据为指标,将历史数据聚分成若干簇团,并采用动量BP神经网络针对每一簇团建立相应的预测模型。对山东地区1年的实际数据进行预测分析的结果表明,该模型不仅对普通工作日有较高的预测精度,对双休日、节假日和一些特殊情况(夏季典型日负荷)也有较好的预测精度。     

结合模糊C均值聚类和曲线演化的心脏MRI图像分割

提出了结合模糊C均值聚类和曲线演化的MRI图像分割算法。由于心脏的变形和血液的流动，MRI图像中出现了弱边界、局部梯度极大值区域、伪影等现象。分析了使用水平集方法分割此类图像时出现的问题，提出了两阶段分割算法：结合先验知识和直方图，对心脏MRI图像进行模糊C均值聚类，再根据聚类的结果定义窄带中像素点的速度函数，通过曲线演化获取左心室的粗边界；然后使用梯度向量流构造另一速度函数对边界进行细化。心脏MRI图像的分割实验证明了算法的有效性。     

引导函数支配的进化模糊聚类算法

建立了多维属性样本的模糊聚类目标函数.构建了引导进化算法收敛的指数函数曲线模型,给出了模型的参数计算方法.设计了一种具有全局变异和局部变异算子的进化模糊聚类算法,根据全局变异前后个体适应度值和分量值的变化趋势,实现定向变异,并给出了算法的种群进化策略.选择文本分类和点聚类计算实例,实验表明,设计的引导函数是有效的.进化模糊聚类算法具有较强的局部寻优能力,在收敛速度和聚类精度方面优于比较的遗传模糊C-均值聚类等算法.     

联机核模糊C均值聚类方法

基于核模糊C均值(kernel fuzzy C-means, KFCM)提出了一种针对较大规模数据的联机核模糊C均值 (online kernel fuzzy C-means, OKFCM) 算法,同时考虑到核参数的选择困境,借鉴多核学习思想,进一步衍生出了联机多核模糊C均值 (online multiple kernel fuzzy C-means, OMKFCM) 算法。由此,在有效缓和核参数选择难题的同时,新算法不仅继承了KFCM优越的聚类特性且适合聚类数据流。最后,在人工和真实数据集上验证了新提出的核联机算法比现有基于划分的大规模数据处理算法具有更好的性能。     

基于改进FCM与MRF的SAR图像分割

合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)图像相干斑点噪声强,缺乏背景与目标先验知识,导致分割困难。针对以上问题,提出了基于改进模糊C均值聚类(fuzzy C-means clustering,FCM)与马尔可夫随机场(Markov random field,MRF)的分割算法。首先,利用自适应非局部均值滤波和基于直方图峰值点的初始聚类中心选定规则,提升快速FCM算法效率;然后分别用改进FCM算法与MRF对SAR图像进行分割,并通过构建联合隶属度矩阵自适应选择最优分割区域;最后利用形态学操作对结果进行优化。实验表明,所提算法具有较好的抗噪性能,能够快速有效地分割多类SAR图像。     

自适应特征熵权模糊C均值聚类算法的研究

特征权重算法对聚类效果有很大的影响,而传统的特征权重算法忽略了特征项在类间和类内的分布情况.因此,研究聚类后样本特征属性表现的有序性程度对聚类结果的影响,分析聚类后样本特征属性的分布情况,提出了一种自适应特征熵权模糊C均值聚类算法.该算法以聚类后的特征熵和信息增益作为准则调整特征权值,通过聚类与权重更新逐步迭代优化,直至获得最优的特征权值.实验表明,自适应特征熵权模糊C均值聚类算法能够有效地区分各个特征属性对聚类效果的重要程度;较于其它加权模糊C均值聚类算法,该算法能够得到更高的聚类准确率.