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.     

基于质心的样本加权聚类算法

针对传统的以k-means为代表的分割聚类算法认为所有的聚类样本对聚类中心的影响都是相同的这一观点,提出基于样本加权的聚类算法,并采用实际数据集验证算法的有效性.实验表明,该算法比传统的k-means聚类算法具有更高的精确度.     

基于聚类准则融合的加权聚类集成算法

聚类集成是聚类分析中的一个重要技术手段,能有效地提高聚类结果的准确性、鲁棒性和稳定性。利用现有的聚类准则提出了一个新的评价指标,用于基聚类结果的有效性评估,并把评估值作为基聚类结果的权重来进行加权聚类集成。在UCI真实数据集上对提出的基于聚类准则融合的加权聚类集成算法进行了测试,实验表明新提出的算法比已有的集成聚类算法具有更高的准确率和回收率,可以得到更好的集成聚类结果。     

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....     

基于簇间连接的元聚类集成算法

聚类集成已经成为数据挖掘和机器学习中的热门研究课题,尽管近年来取得了重大进展,但目前聚类集成的研究仍存在两个具有挑战性的问题.首先,大部分集成算法倾向于在对象的层面研究相似度,缺乏发掘簇层面信息的能力;其次,目前许多集成算法仅仅关注簇内对象的直接共现,忽略了簇与簇之间的关系.针对这两个问题,提出一种基于簇间连接的元聚类集成算法,首先根据Jaccard相似度构造一个簇相似度矩阵,然后利用连接三元组细化这个相似度矩阵,最后通过图划分和成员分配得到最后的结果 .理论分析和实验测试表明,提出的算法不仅能产生较好的聚类结果,而且受聚类集成规模的影响较小.     

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．     

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.     

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.     

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.     

基于IT2-PCM的上肢外骨骼系统T-S模糊建模与预测控制

针对动态特性复杂的上肢外骨骼系统的模型建立、高精度控制和复杂约束处理问题,提出基于T-S模糊算法的改进多变量约束预测控制方法 .提出区间Ⅱ型可能性C-均值聚类算法,获取数据建模过程中的样本隶属度矩阵,建立上肢外骨骼的数学模型.对系统复杂约束问题提出一种约束简化方法,将复杂约束转化为关于参数矩阵μ的约束.提出一种加权基函数法,将基函数思想引入预测控制,推导出上肢外骨骼预测控制器.仿真结果验证了该算法的优越性与有效性.     

稀疏谱聚类方法及应用

提出了一种新的谱聚类算法:基于K-Medoids的SSKM聚类,不仅利用距离指数变换函数及稀疏化算法构建了分块对角矩阵以重新解释样本之间的相似度,还结合PAM算法取代传统谱聚类中的k-means算法对特征向量聚类以提高算法的聚类稳定性.为了使SSKM算法能够有效地处理高维数据,引入了高相关系数过滤及主成分分析降维技术,提出了SSKM算法的新版本HSSKM,能够识别高维数据结构以减少原始数据的特征规模.模拟数据及高维基因表达数据结果表明新算法具有聚类稳定、聚类结果更精确等显著性能.     

基于云计算的并行k-means算法研究

针对传统k-means聚类算法面对海量数据存在时间复杂度急剧增加的问题,结合云计算的优势,提出基于MapReduce编程框架来实现k-means聚类算法的并行化处理。Map函数完成每个样本记录到聚类中心的距离计算并标记其所属聚类类别,Reduce函数汇总中间结果并计算出新的聚类中心,供下一轮迭代使用。通过实验表明:基于MapReduce的并行化k-means聚类算法具有较好的加速比和良好的扩展性。     

基于多维缩放和KICIC的电力负荷聚类

电力负荷曲线聚类在电力大数据研究中有重要的应用。针对传统负荷聚类方法难以有效处理海量化的高维负荷数据,以及存在簇间样本模糊导致算法聚类质量不高、聚类效率低下等问题,提出一种结合多维缩放(multi-dimensional scaling, MDS)和一种新的集成簇间、簇内欧式距离的加权K-means方法(weighting k-means clustering approach by integrating intra-cluster and inter-cluster distances, KICIC)的聚类算法(MDS-KICIC)。该方法首先采用MDS算法对高维负荷数据进行数据降维处理,得到降维后的低维矩阵和归一化的特征值向量作为KICIC算法的输入矩阵和权重向量,KICIC通过在子空间内最大化簇中心与其他簇数据对象的距离来融合簇内和簇间的距离进行聚类,得到最终聚类结果。通过算例表明该方法运算时间短、聚类质量高,进一步提高了负荷曲线的聚类性能。     

基于信息熵属性赋权的谱聚类算法研究

针对谱聚类算法在处理较大规模的样本时,在存储空间和计算时间上都存在瓶颈问题,文章分析了目前常见的两种解决方式,即基于稀疏化t近邻的谱聚类和基于Nystr9m矩阵低秩逼近的谱聚类方法.为了进一步提高这两种谱聚类算法的准确度,提出了采取基于信息熵属性赋权的欧式距离来计算样本间的相似度的方法.首先,计算样本各属性的权重;然后,计算样本间的相似度矩阵并应用到稀疏化t近邻的谱聚类和Nystr9m矩阵低秩逼近的谱聚类方法中;最后,在多个数据集上进行了验证.实验结果表明该方法在一些数据集上的聚类精确度要比原来谱聚类算法高,尤其在Pendigits数据集上,基于信息熵赋权的稀疏化t近邻谱聚类比稀疏化t近邻谱聚类方法精确度提高15.11%.     

基于改进属性约简的粗核聚类算法

核聚类算法是一种能够处理样本间差异微弱的有效聚类算法.以粗糙集理论为基础,将基于属性重要度的属性约简算法应用到核聚类算法中,提出一种新的聚类改进算法,由此可以得到高准确率低复杂度的良好结果.该算法在使用核函数对样本优化前,首先用基于属性重要度的约简算法对样本属性进行处理,同时引入信息熵来改进约简算法,从而删除冗余属性得...     

基于交通指数聚类的路网区域动态划分

针对宏观路网区域交通状态预报需要首先产生路网区域的需求,提出了一种新的基于交通指数聚类的路网区域动态划分方法.首先对整个城市路网进行网格化划分,将路段划分为从属于某个网格的子路段;然后,计算每个网格的交通指数,提取网格特征,从而得到样本特征矩阵;接着,利用k-means++聚类算法对样本特征矩阵进行聚类,得到初始聚类标...     

基于改进k-means聚类算法的车轮踏面损伤检测研究

为提高列车车轮踏面检测效率,设计了一套基于机器视觉的车轮踏面动态检测系统,分析了k-means聚类算法,通过加权欧式距离对该算法进行改进,利用聚类法具有保持最大相似性的特性,将基于加权欧式距离的k-means聚类算法用于机器视觉的图像处理。先对原始图像作图像增强、图像灰度化等预处理,再以特征聚类思想对图像作阈值分割,使图像中的各部分特征更加突出。图像处理结果显示,基于加权欧式距离k-means聚类算法的车轮踏面损伤视觉检测系统可以有效地检测出踏面损伤。     

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.     

一种改进的神经网络集成法预测PMV指标

为解决大样本的PMV指标预测问题,采用基于模糊聚类的神经网络集成方法,将原始样本集模糊划分为多个相交子集,通过这些模糊子集训练神经网络得到预测个体,再对个体输出加权结合获得预测结果.在进行神经网络集成过程中,采用微粒群算法有效克服了聚类和常规神经网络训练容易陷入局部最优的缺点,总结出一种更加有效的神经网络集成方法.实验结果表明:基于微粒群的神经网络集成算法有较好的全局优化性能,其集成的神经网络系统能更准确地预测PMV指标.