基于信息熵加权的聚类集成算法

聚类集成的目的是通过集成多个不同的基聚类来生成一个更好的聚类结果,近年来研究者已经提出多个聚类集成算法,但是目前仍存在的局限性是这些算法大多把每个基聚类和每个簇都视为同等重要,使聚类结果很容易受到低质量基聚类和簇的影响.为解决这个问题,研究者提出一些给基聚类加权的方法,但大多把基聚类看作一个整体而忽视其中每个簇的差异....     

采用仿射传播的聚类集成算法

针对K均值聚类随机初始聚类中心导致的聚类结果不稳定问题,提出一种基于仿射传播的聚类集成算法.该算法把每个聚类集成的成员个体结果看成是原始数据的一个属性,然后在其基础上对聚类成员个体的聚类结果进行加权集成,集成算法采用简单高效的仿射传播聚类,并且提出了直接集成、利用平均规范化互信息(NMI)和聚类有效性Silhouette指标进行加权集成.最后,运用Hungarian算法对仿射传播聚类集成的结果进行类别标签的统一和匹配.在加州大学尔湾分校数据集上进行了实验,结果表明,与集成前的K均值聚类及其他聚类集成算法相比,该算法能有效地提高聚类结果的准确性、鲁棒性和稳定性,建立起来的聚类集成算法具有良好的扩展性和灵活性,而且简单有效.     

基于聚类质量的两阶段集成算法

针对现有的集成聚类算法通常默认使用K-means算法作为基聚类生成器,虽能确保聚类成员的多样性,却忽视了差的基聚类可能会对最终聚类结果造成极大干扰的问题,提出一种基于聚类质量的两阶段集成算法.鉴于K-means算法运行高效但聚类质量较粗糙,提出首先在生成阶段采用K-means算法生成基聚类成员,然后通过群体一致性度量筛选出兼具高质量和强多样性的聚类成员,形成候选集成;其次,进一步在集成阶段应用信息熵知识构建基聚类加权的共协矩阵;最后应用一致函数得到最终聚类结果.采用3个指标在10个真实数据集上进行对比实验,实验结果表明,该算法在有效提升聚类结果准确度的同时,能保持较好的鲁棒性.     

一种基于混合型数据表示的聚类集成算法

将基聚类与原数据看作一个混合型数据,提出了一种基于混合型数据表示的聚类集成算法.该算法通过不断迭代更新以获得更好的基聚类,且结果保持了对原数据类结构和基聚类的一致性.与其他聚类集成算法进行了比较,结果表明,基于混合型数据表示的聚类集成算法是有效的.     

基于样本对加权共协关系矩阵的聚类集成算法

聚类集成的目标是通过集成多个聚类结果来提高聚类算法的稳定性、鲁棒性以及精度.近些年,聚类集成受到了越来越多的关注.现有的集成聚类通常平等地对待所有基聚类,而不考虑它们的重要度.虽然学者们已经在这一方面做出了一些努力,例如使用加权策略来改进共协关系矩阵,但无论是给基聚类加权还是对类重要度评价时都忽略了样本对于其所在类贡献的差异.为此,提出了基于样本对加权共协关系矩阵的聚类集成算法,该算法利用k-means算法产生多个基聚类结果,然后对于其中的每个类再利用k-means算法产生多个小类,并计算去掉样本对所在的小类后类的不确定性变化的程度来评价该样本对的重要度,最后通过层次聚类算法得到聚类结果 .在六个UCI数据集上的实验结果表明,基于样本对加权共协关系矩阵的聚类集成算法的性能优于三种经典的基于共协关系矩阵的聚类集成算法.     

层次预处理的非负矩阵分解加权集成聚类算法

图像聚类是当前的研究热点，非负矩阵分解（non-negative matrix factorization, NMF）算法在图像聚类领域得到了广泛应用。但是单一的NMF算法无法应用于所有数据集，并且NMF算法直接在数据的原始空间进行处理，抗噪能力较差。集成聚类可以解决上述问题，集成聚类将若干个基础聚类结果合成一个一致性结果，不仅可以提高聚类的求解质量，还可以增强算法的鲁棒性。因此本文提出一种层次预处理的NMF加权集成聚类算法。该算法将层次划分、集成聚类和二部图的思想引入到NMF算法中。在预处理阶段，利用层次划分得到聚类数目。之后采用局部加权的方法得到协关联矩阵。最后利用基于二部图的一致性函数进行划分得到最终的聚类结果。在5个数据集上进行实验，验证了本文算法相对于传统算法和其他集成算法的有效性。     

一种基于数据关联的聚类集成方法

聚类集成是集成学习中的一个重要分支,其目标是解决无监督聚类分析中聚类算法的选择性、偏差性与数据特殊性等导致聚类结果不理想的问题。文章提出了一种基于数据关联的聚类集成方法(CEBDR),该算法先提取出在聚类成员中体现有关联关系的数据对象来组成新的类,然后对这些类进行二次聚类得到最终的集成结果。文中选用了一些标准数据集,采用CEBDR算法、已有的基聚类和聚类集成算法来进行对比实验,实验结果表明,该算法能够有效地提高聚类质量。     

一种基于集成学习的分布式聚类算法

基于集成学习的思想,提出一种分布式聚类模型.该模型的分布式处理过程分为2个阶段:先在局部站点局部聚类,然后在全局站点全局聚类.局部站点的局部聚类看作是一种基于数据子集的学习过程,所有的局部聚类结果组成了聚类集成系统的个体学习器,全局聚类采用平均法对局部结果进行集成,并定义了一个准则函数来度量集成的精度.把K-means算法推广到分布式环境,提出一种基于该模型的分布式K均值算法DK-means,该算法对局部数据的分布有较强的伸缩性.实验结果表明,DK-means在同等条件下能达到集中式聚类的精度水平,是有效可行的,从而验证了基于集成学习的分布式聚类模型的有效性.     

一种基于聚类和AdaBoost的自适应集成算法

为同时保证基分类器的准确性和差异性, 提出一种基于聚类和AdaBoost的自适应集成算法. 首先利用聚类算法将训练样本分成多个类簇; 然后分别在每个类簇上进行AdaBoost训练并得到一组分类器; 最后按加权投票策略进行分类器的集成. 每个分类器的权重是自适应的, 且为基于测试样本与每个类簇的相似性及分类器对此测试样本的分类置信度计算得到. 实验结果表明, 与AdaBoost,Bagging(bootstrap aggregating)和随机森林等代表性集成算法相比, 该算法可取得更高的分类精度.     

一种基于群体智慧的智能服务聚类方法

智能服务的供需匹配是一个复杂过程,如何获得准确的服务聚类结果,是提高匹配准确性的重要环节.利用群体智慧理论,将多个相互独立的聚类结果进行聚合,能够显著提高聚类结果的纯度和查全率.提出一种基于群体智慧的服务聚类方法,首先利用群体智慧理论的独立性、分散性、多样性引导基聚类结果的生成.进一步采用群体智慧的聚集性,提出一种基于权重的基聚类集成机制,对基聚类结果进行聚合,得到最终服务聚类结果.在Web服务数据集下进行实验,结果表明,与传统的基于k-means算法的服务聚类方法相比,提高了服务聚类的纯度和查全率.     

图像分割的谱聚类集成算法

针对谱聚类算法对尺度参数敏感的问题,利用集成学习算法良好的鲁棒性和泛化能力,提出了一种无监督集成学习算法——谱聚类集成算法.该算法先利用谱聚类的内在特性产生集成学习所需的多个聚类个体,再采用Hungarian算法对生成的聚类个体进行重新标记,计算每个样本点关于每一个类别所占的比例,得到一个成分向量,然后运用对数比变换将所得的成分向量映射到另一个空间,去除成分数据的不适定性,最后对映射后的数据进行聚类,从而得到最终的集成结果.通过对UCI数据集和纹理图像的仿真实验表明,所提算法的聚类准确率与常用的共识函数具有一定的可比性,且运算代价较小,所需时间大约为MCLA算法的一半,同时避免了精确选择谱聚类算法的尺度参数.     

最小均熵差准则与模式聚类

作为最小均方差准则的拓广,本文从数据熵、数据熵差引进最小均熵差准则,并应用于数据与模式聚类;给出基予最小均熵差准则的动态聚类算法与系统聚类算法,最后通过一个应用示例说明这一最小均熵差准则模式聚类的有效性与优越性。     

最小均熵差准则与模式聚类

作为最小均准则的拓广，本文从数据熵，数据熵差引进最小均熵差准则，并应用于数据与模式聚类；给出基予最小均熵差准则的动态聚类算法与系统聚类算法，最后通过一个应用示例说明这一最小均熵差准则模式聚类的有效性与优越性。     

一种广义加权模糊聚类算法

提出了一种广义的加权模糊聚类新算法来处理具有不同特征贡献和不同数据分布的混合属性数据.分别利用样本概率密度思想和ReliefF算法为每一个样本和每一维特征分配权值,通过样本和特征的加权,将模糊c均值算法、模糊c-modes算法、模糊c-原型算法以及样本加权聚类算法统一为一个通用的框架.不同测试数据集的实验结果证明,这种广义的模糊聚类新算法对于处理不同分布以及具有不同特征贡献的大数据集是相当有效的.     

基于样本相似度的三支聚类算法

将三支聚类思想和聚类集成思想相结合,提出一种基于样本相似度的三支聚类算法.首先,通过随机选择样本部分特征的方法生成一组基聚类成员,以此构造样本相似度,并在此基础上定义划分有效性指标,用以自动计算最优阈值;其次,使用投票法对基聚类成员集成得到初步的聚类结果;最后,利用最优阈值对聚类结果划分,得到每个类的核心域集合和边界域集合.UCI(University of California Irvine)数据集上的实验结果证明了所提出方法的有效性.     

基于重采样策略的选择性谱聚类集成学习算法

提出了一种新的基于双重采样的选择性集成学习算法。针对集成学习要求学习器个体的差异性分布在样本空间的不同部分,对得到的聚类个体学习器输出进行重采样,以此来计算聚类个体的差异性。针对集成学习要求得到的个体学习器具有一定的精确性,对所有得到的学习器个体集合进行重采样来评估聚类个体精确性。在此基础上选择出集成学习所需的个体集合。以谱聚类算法作为基学习器,用聚类集成策略部分解决了谱聚类算法存在的尺度参数敏感问题,在UCI数据集上的仿真实验验证了算法的有效性。     

一种基于抽样的谱聚类集成算法

谱聚类是利用样本数据集的相似性矩阵中特征向量的性质对样本数据集进行聚类.而随着数据规模的增加,谱聚类算法所耗时间会因为大规模的特征分解而明显增大.采用抽样方法可以有效降低算法所耗时间,但是简单随机抽样子集之间关联性太弱,通常无法准确反映数据集的分布特征.基于此,设计了一种新的抽样策略,利用该方法进行多次抽样,生成多个既具有关联性又具有差异性的数据子集.在每个数据子集上分别利用NJW算法(由Ng A Y、Jordom M I和Weiss Y提出)进行谱聚类,并根据最近邻原则将聚类结果映射到全体数据集,生成若干基聚类,最后,将聚类结果集成,得到最终的聚类划分.实验证明,该方法与传统NJW算法以及简单抽样集成算法相比,算法的效率及有效性有了一定的提高.     

聚类布尔和分类数据

提出了一种判别布和分类属性相似度的准则,并在此基础上提出了一种新的聚类的算法CAC,该算克服了传统聚类算法不适合聚类布尔和分类属性数据的缺点,实验表明CAC算法比传统的聚类算法有更好的聚类效果。     

基于模糊聚类方法的T-S模糊系统建模

提出了用一个聚类验证准则设计模糊C均值聚类算法，这个聚类验证准则是用来确定模糊C均值算法中合适的聚类数．针对T—S模糊模型，由模糊c均值聚类算法确定其逻辑前件参数，进而采用最小二乘算法确定模糊推理规则的后件参数．最后，应用本文建模方法对一个非线性实例进行仿真计算，并与其它方法进行了比较，结果表明本文方法是有效的．     

融合多特征和谱聚类集成的图像分割方法

针对图像单一特征分割结果的适应局限性,提出融合多特征和谱聚类集成的图像分割方法(MFSC-IS).首先对图像进行基于粒计算的多特征子分割;然后将分割结果映射到超图,利用谱聚类集成算法得到最终分割结果.实验结果表明,与Gpb(Globalized probability of boundary)算法相比,融合多特征和谱聚类集成方法可以得到一个相对较好的分割结果.