基于蝙蝠算法的K均值聚类算法

为解决传统 K-means 算法中因初始聚类中心选择不当而导致聚类结果陷入局部极值的问题, 采用蝙蝠算法搜寻 K-means 算法的初始聚类中心, 并将模拟退火的思想和基于排挤的小生境技术引入到蝙蝠算法中, 以克服原始蝙蝠算法存在后期收敛速度慢、 搜索力不强等问题。 同时, 通过测试函数验证了其有效性。 最后利用改进后的蝙蝠算法优化 K-means 算法的初始聚类中心, 并将该改进的算法与传统的 K-means 算法的聚类结果进行了对比。 实验结果表明, 改进后的算法的聚类性能比传统的 K-means 算法有很大提高。     

K-means算法聚类中心选取

传统K-means 算法对于聚类初始点的选取和距离度量的计算异常敏感,因而很可能导致K-means 算法只能收敛得到局部最优解。为此,提出一种改进的K-means 算法,即K-means 聚类算法最优匹配算法,并进行了相关的算法实验分析。该改进算法首先对传统的K-means 聚类算法进行初始点的选取,并分析聚类结果。然后,分别从初始聚类中心的选择和距离算法的确定进行实验测试,引入轮廓系数评价聚类效果,分析实验结果可知,K-means 聚类算法最优匹配算法具有较好的稳定性和较高的聚类准确率。     

基于方差优化谱聚类的热点区域挖掘算法

为改善交通拥堵的情况,本文利用聚类分析方法对移动轨迹数据进行挖掘,识别居民出行的热点区域。传统的Ng-Jordan-Weiss （NJW）谱聚类算法常使用K-means聚类算法来实现最后的聚类操作,然而K-means聚类算法存在对初始值敏感、容易陷入局部最优的缺陷,影响对热点区域的挖掘结果。因此,本研究将方差优化初始中心的K-medoids聚类算法运用到谱聚类算法最后聚类阶段,提出基于方差优化谱聚类的热点区域挖掘算法（Hot Region Mining algorithm based on improved K-medoids Spectral Clustering,HRM-KSC）,然后在真实的轨迹数据集上进行试验。试验结果发现,HRM-KSC算法聚类结果的轮廓系数更高,表明HRM-KSC算法改善了NJW谱聚类算法,提高了聚类质量。     

基于动态隧道系统的K-means聚类算法研究

针对K-means聚类算法易陷入局部极小的问题,利用动态隧道算法在解决全局最优化问题中的有效性,将算法中的动态隧道过程引入到K-means聚类算法中,提出了一种基于动态隧道算法的K-means聚类算法.该算法在K-means聚类算法寻优得到的局部极小值基础上,利用动态隧道过程寻找更小的能量盆地,再将其值提交给K-means聚类算法进行迭代寻优,重复该过程,直到找到全局最小值.理论分析和仿真实验证明,该算法的聚类效果要优于K-means聚类算法.     

一种基于扩展的K-means聚类算法

K-means算法是聚类方法中常用的一种划分方法.基于扩展划分的思想,提出了一种基于扩展的K-means聚类算法(EK-means),在一定程度上避免了聚类结果陷入局部解的现象,减少了原始K-means算法因采用误差平方和准则函数而出现将大的聚类簇分割开的情况.该算法使用了基于距离的技术来处理孤立点,引进了一种基于扩展的方法进行聚类.实验表明该算法可扩展性好,能够很好的识别出孤立点或噪声,并且有很好的精度.     

基于粒子群的三支聚类算法

针对K均值聚类(K-means)算法处理复杂问题时易陷入局部最优值、聚类质量较差等不足,提出一种基于粒子群的三支聚类算法.该算法先以随机产生的聚类中心组合作为初始粒子,构成粒子群;然后,通过调整算法中的速度公式参数,使粒子在迭代过程中能较快速地找出全局最优解,即最优的聚类中心;最后,采用三支决策的方法考察数据与类的关系,把确定归属的数据分配到类的核心域,归属不确定的数据分配到类的边界域.实验结果验证了所提算法的有效性,在寻找全局最优值和聚类结果准确性等方面算法都具有较好的性能.     

K-means初始聚类中心优化算法研究

由于K-means算法对初始中心的依赖性而导致聚类结果可能陷入局部极小,而采用密度函数法的多中心 聚类并结合小类合并运算的聚类结果明显优于K-means的聚类结果。该算法的每一次迭代都是倾向于发现超球 面簇,尤其对于延伸状的不规则簇具有良好的聚类能力。     

一种基于余弦因子改进的混合聚类算法

为了解决传统的K-means聚类算法全局优化性差,容易陷入局部最优的问题,用具有全局自适应优化特点的遗传算法与K-means算法结合来改善聚类效果.在此基础上提出了基于余弦因子改进的混合聚类算法(SGKM),在交叉和变异操作时用基因余弦因子(GCOS)进行个体控制,确保差的个体不会被引入下一代,并采用交叉和变异概率的自适应控制,结合了K-means算法的高效局部搜索和遗传算法的全局优化能力.实验结果表明,与其他基于K-means算法改进的聚类算法相比,SGKM算法能获得更小的簇内距和更大的簇间距,且数据对象的分类准确率有一定的提高.应用SGKM算法进行聚类不易受到不良个体的干扰,可以有效地改善聚类效果.     

基于自适应差异演化的模糊聚类算法

在聚类分析中,模糊C-均值聚类(FCM)是一种广泛应用的算法,但由于它是基于梯度下降的,本质上是一种局部搜索算法,容易陷入局部极小值,且对初始值很敏感.本文提出一种基于自适应差异演化的模糊聚类算法(FCBADE),该算法利用差异演化良好的全局搜索能力,在全局范围内寻找最优解的近似解,然后由FCM算法在该近似解的周围进行局部搜索,最终得到全局最优解.同时为减少手工设置控制参数对DE算法的影响,采用自适应方式调整DE算法的控制参数.实验结果表明,该算法不仅有效克服了FCM算法易陷入局部极小值的缺点,而且明显地避免了对初始化选值敏感性的问题,也有较快的收敛速度.     

基于进化策略的K-means聚类算法

针对K-means聚类算法易陷入局部极小以及K值选取的问题，提出一类基于进化策略的聚类算法，可以有效地搜索最优聚类中心和聚类个数K；还提出了确定K值范围的经验公式，以减小搜索空间，提高搜索效率，并给出了理论分析．相对遗传算法而言，本方法鳊码简单，种群较小．对Fishers iris数据集的仿真实验表明，该方法得到最优解的可能性比经典算法大得多．     

基于K-means的改进差分进化聚类算法

K-means聚类算法简单,收敛速度快,但是聚类算法的结果很容易受到初始聚类种群的影响,往往导致局部最优。差分进化算法具有很强的全局收敛能力和鲁棒性,但其收敛速度较慢。为此,将K-means聚类算法和差分进化算法相结合,提出一种基于K-means的改进差分进化聚类算法。该算法设置在一定范围内随迭代次数动态增加的交叉算子,以使算法在迭代过程中先进行全局搜索,再进行局部搜索,这样有助于平衡算法的全局寻优和局部搜索能力,并且加快了算法的收敛速度。最后,通过实验测试了算法的有效性。     

一种整合粒子群优化和K-均值的数据聚类算法

针对K-均值聚类算法存在的不足,提出了一种新的整合粒子群优化算法(PSO)和K-均值算法的聚类算法.在新算法中,首先结合使用粒子群优化算法和K-均值算法搜索全局最优解的位置,然后再用K-均值算法在全局最优解附近的局部空间内快速寻找最优聚类中心.通过对4个数据集的实验测试,将此算法与K-均值算法、基于粒子群的K-均值算法进行了比较.实验结果表明,新算法的聚类质量比后两个算法更优.     

基于空间聚类和蚁群算法的车辆路径问题的研究

针对蚁群算法在解决车辆路径问题（VRP）上易陷入局部最优解的缺陷,首先利用加权K-means算法对客户进行区域划分,再利用蚁群算法对每个区域进行求解,实验结果表明方法具有良好的性能。     

PSO Clustering Algorithm Based on Cooperative Evolution

Among the bio-inspired techniques, PSO-based clustering algorithms have received special attention. An improved method named Particle Swarm Optimization (PSO) clustering algorithm based on cooperative evolution with multi-populations was presented.It adopts cooperative evolutionary strategy with multi-populations to change the mode of traditional searching optimum solutions. It searches the local optimum and updates the whole best position (gBest) and local best position (pBest) ceaselessly. The gBest will be passed in all sub-populations. When the gBest meets the precision, the evolution will terminate. The whole clustering process is divided into two stages. The first stage uses the cooperative evolutionary PSO algorithm to search the initial clustering centre.The second stage uses the K-means algorithm. The experiment results demontrate that this method can extract the correct number of clusters with good clustering quality compared with the results obtained from other clustering algorithms.     

基于K-means的最佳聚类数的求解问题研究

针对经典k-means聚类算法的弊端进行一定程度上的改进,提出一种新的基于距离相等函数决定最佳聚类值的改进方法.实验采用两大类标准数据集来测试该算法,并和k-means算法的结果进行了比较,证实了该改进算法的有效性,解决了聚类数目k值的难确定性问题.     

基于改进GA的K-均值聚类算法

利用遗传算法或免疫规划算法解决初始聚类中心是较好的方法,但容易出现局部早熟现象．为了克服以上缺点,借助免疫机制的优点,将免疫原理的选择操作机制引入遗传算法中,提出基于改进遗传的K-均值聚类算法,该方法结合K-均值算法的高效性和改进遗传算法的全局优化能力,较好地解决了聚类中心优化问题．试验结果表明,本算法能够有效改善聚类质量．     

基于主成分分析和优化聚类算法的行驶工况研究

针对模糊C均值聚类算法容易陷入局部最优以及传统的主成分分析法没有完全体现出用数量较少的综合指标来代替多个指标的问题,提出了一种改进的主成分分析和利用遗传模拟退火算法优化后的模糊C均值聚类算法相结合的聚类算法(GSA-FCM),从而构建汽车行驶工况图:首先,利用改进的主成分分析法对特征参数矩阵进行处理;然后,采用GSA-FCM聚类算法对运动学片段进行聚类;最后,选择合适的片段合成最终工况图. 并且,对GSA-FCM聚类、传统的K均值聚类的合成工况与实际工况中的特征参数进行有效性验证,与NEDC标准测试工况进行比对. 实验结果表明:GSA-FCM聚类合成工况与实际工况的特征参数的平均相对误差为6.46%,说明GSA-FCM聚类算法的聚类效果明显、误差小,所合成的行驶工况可以代表该城市的汽车行驶状况.