一种基于核的模糊聚类算法

结合核技术与改进的模糊c均值算法聚类准则提出一 种基于核的模糊聚类算法. 通过引入核函数, 样本点被非线性变换映射到高维特征空间进行聚类, 提高了聚类性能. 同时, 算法改进了模糊c-均值聚类模型中的概率型约束条件, 使其对噪声和野值点具有较好的鲁棒性. 在真实数据和人造数据上与常用聚类算法进行了对比实验, 结果表明该算法具有较低的时间、 空间复杂度与较好的聚类性能.     

一种基于模糊核聚类算法的图像分类方法

聚类分析是数据分析的一个重要方法.通过引用核函数,将核方法应用到模糊C均值(Fuzzy c-Means,FCM)算法中,优化FCM算法的目标函数,使样本点被非线性变换映射到高维特征空间进行聚类,不仅改善了聚类效果,而且增强了算法对噪声的鲁棒性.在真实样本集上进行了仿真实验,分类结果证实了该算法的有效性和普适性,因而是一种较为简单和实用的图像分类方法.     

一种适用于高维非线性特征数据的聚类算法及应用

针对高维数据聚类分析中数据之间具有多种非线性特征关系,导致数据分布不均、传统相似性度量失效及结果类中心难以精准表征等问题,提出了一种基于核主元分析(KPCA)与密度聚类(DBSCAN)的高维非线性特征数据聚类分析技术。首先,为有效提取高维数据的非线性特征,利用KPCA理论将原始数据映射到更高维数据空间,利用主元分析获得数据变化的方向集合,并进行降维分析;然后,通过重新定义数据样本在主元空间的相似性距离对传统DBSCAN聚类方法进行改进,并利用3δ统计理论对各簇中心的进行表征,从而实现高维数据的精确分类与类中心知识表达。以实际高血压患者群体聚类问题为例对方法进行了有效性验证,实验表明,所提方法可以有效获取原始数据的非线性特征,实现患者个体特征群体的有效划分及簇类中心知识的表达,解决传统DBSCAN聚类方法对高维数据不适用的问题。     

基于HMRF的半监督中智聚类算法

针对中智C-均值聚类算法抗噪能力弱的问题,提出基于隐马尔科夫随机场的半监督中智聚类分割算法.利用隐马尔科夫随机场模型的先验信息描述图像像素邻域关系,将其与隶属度相结合作为监督因子,嵌入现有中智聚类并构造半监督中智聚类目标函数;将欧式空间样本通过非线性变换用核函数映射至高维特征空间,增强图像的抗干扰能力;最后采用最优化方法获得隐马尔科夫随机场的半监督核空间中智聚类分割的迭代表达式.对灰度图像添加高斯和椒盐噪声进行分割测试,以验证算法性能.测试结果表明:所建立的分割算法相比基于隐马尔科夫随机场的模糊C-均值聚类等分割算法的抗噪性能有了显著提高.     

基于核聚类算法的高校定位研究

提出一个基于核聚类算法的高校定位模型.引入核函数,将原始数据由数据空间映射到特征空间中进行聚类.核聚类算法经过了核函数的非线性映射,使原始数据的特征更完整地显现出来,从而使聚类结果更客观、有效,可以解决传统方法主观性强、偏差大的缺陷.将核聚类算法应用于我国16所高校定位的研究,结果表明该方法可行且有效.通过聚类结果的分析,提出高校可分为教学科研生态位协调型、低教学生态位高科研生态位型、高教学生态位低科研生态位型3类,并对不同类型高校提出发展建议.     

一种基于核映射空间距离的入侵检测算法

通过研究基于距离的孤立点发现算法(Cell-Based),指出其存在的问题,提出了一种基于核映射空间距离的入侵检测算法.该算法通过检测孤立点的方法进行入侵检测,首先将样本通过核函数映射到高维特征空间,重新定义特征空间中的数据点之间的距离.然后经过初始聚类算法确定聚类数目和初始类中心,再通过迭代优化目标函数来实现数据点的再聚类,最终得到聚类中心,超出聚类中心点半径r外的点即为孤立点.试验结果表明,该算法能有效突出样本之间的差异,克服传统基于距离的孤立点发现算法易随参数变化而需调整单元结构的缺点,且具有更准确的检测率和较快的收敛速度.     

核k-凝聚聚类算法

为解决k-means聚类算法和k-凝聚聚类算法对于非凸形状数据聚类正确率低和模糊核聚类算法(FKCM)收敛速度慢的问题,将k-凝聚聚类算法与核函数方法相结合,在高维特征空间构造了新的核聚类算法--核k-凝聚聚类算法,实现了k-凝聚聚类算法的核化.通过Matlab编程进行数值实验,证明了核k-凝聚聚类算法在聚类的准确性、稳定性、健壮性等方面较之k-means聚类算法、k-凝聚聚类算法和FKCM有一定程度的改进.     

一种基于扩散映射的化工过程IWO-FCM数据挖掘算法

针对实际化工过程数据具有高维、非线性等特征而难以进行聚类分析的问题,提出一种基于扩散映射的IWO-FCM算法.该算法先利用扩散映射提取高维数据的低维流形特征,整合数据的局部特征使原始数据的几何信息得以保留,然后用IWO-FCM算法对低维流形数据进行聚类分析.试验通过对TE过程多个故障数据集进行测试,与获取数据低维特征后使用FCM算法相比,结果表明,IWO-FCM算法具有较强的稳定性和鲁棒性,比FCM算法具有更强的寻优能力和更好的收敛效果,聚类效果明显改善,能够快速有效地识别故障特征,验证了其有效性和优越性.     

基于KPCA和模糊核Fisher判别的语音情感识别

针对语音情感识别率不高和实时性差的问题,提出一种基于KPCA核主成分空间的模糊KFD算法,应用于语音情感识别。首先采用KPCA对语音情感特征向量降维去噪,根据转换矩阵得到核主成分空间,然后在该特征空间利用模糊C均值聚类计算语音特征向量的隶属度,进而对LDA算法中的类间离散度和类内离散度重新定义,生成模糊KFD分类器进行语音情感识别。仿真实验结果表明,提出的方法相比于传统SVM和核Fisher判别算法具有较高的识别率和良好的抗噪性能,是一种行之有效的语音情感识别新方法。     

基于分水岭变换和核聚类算法的图像分割

提出了一种基于分水岭变换和核聚类算法的图像分割算法．通过分水岭变换把图像分割成多个小区域,为实现过分割小区域的合并,利用Mercer核把各小区域的灰度平均值映射到高维特征空间,使原来没有显现的特征突现出来,在特征空间进行更准确的聚类,为下一步图像分析提供较为准确的分割区域．实验结果证明了该算法的可行性和有效性．     

PSO高斯诱导核模糊c均值聚类算法*

为了避免陷入梯度法局部极值以提升模糊聚类算法聚类性能,提出PSO高斯诱导核模糊c均值聚类算法(PSO Gauss-induced kernel fuzzy c-means clustering algorithm, PSO-GIKFCM)。首先将高斯核函数应用于模糊c聚类算法(FCM)目标函数,得到高斯核模糊聚类目标函数。然后在高斯核特征空间和输入空间利用梯度法得到两空间聚类中心,将特征空间聚类中心与样本的内积核矩阵代入输入空间聚类中心,从而得到高斯诱导核的聚类中心。最后在解空间利用粒子群算法(PSO)对模糊隶属度进行寻优估计,并结合目标函数和聚类中心构成PSO-GIKFCM参数估计迭代流程。PSO-GIKFCM算法基于粒子群算法保证其收敛性,聚类中心仅为模糊隶属度的函数,PSO生物进化算法在解空间全局寻找优解,且将模糊指标扩展为大于0的情况。通过仿真实验验证了所提出算法的有效性。     

基于核模糊C均值的异常检测方法

探索聚类方法在异常检测中的应用,提出了一种基于核的模糊C均值的异常检测方法.该方法使用核的模糊C均值对网络数据进行聚类,并使用基于簇内距离的判断规则对聚类结果进行标定,从而识别出攻击.使用KDD CUP1999数据集进行实验,结果表明本文表现出了高检测率和低误报率的良好性能.     

一种改进的模糊核聚类图像分割算法(修改重投)

模糊核聚类算法已广泛应用于图像分割领域,然而该算法对初始值的选取、噪声以及图像灰度不均匀比较敏感。针对该问题,提出了一种改进的模糊核聚类图像分割算法。将改进的最大类间方差法（Otsu）引入模糊核聚类算法中,结合图像的概率信息和空间信息,得到了一种高效、实用的图像分割方法。实验结果表明,改进算法具有较强的抗噪能力,较高的分割精度,可以用于工程实际。     

一种改进的模糊核聚类图像分割算法

模糊核聚类算法已广泛应用于图像分割领域,然而该算法对初始值的选取、噪声以及图像灰度不均匀比较敏感.针对该问题,提出了一种改进的模糊核聚类图像分割算法.将改进的最大类间方差法(Otsu)引入模糊核聚类算法中,结合图像的概率信息和空间信息,得到了一种高效、实用的图像分割方法.实验结果表明,改进算法具有较强的抗噪能力,较高的分割精度,可以用于工程实际.     

基于二级矢量量化的LPC声码器算法

为了有效地减少语音编码的比特数、降低量化误差以及提高解码语音质量,提出了一种二级矢量量化的LPC声码器算法.该算法在模糊聚类与LBG级联的VQ算法的基础上,进一步采用二级矢量量化算法对特征参数矢量进行量化.特征参数为语音的两个特征值:基音周期与增益.第一级码本为矢量码本;第二级码本为误差码本.将该算法应用于LPC声码器中进行仿真实验,结果表明:该算法能有效地降低量化比特数并且减少了量化误差,从而使解码语音质量得到改善.     

基于核方法的分类型属性数据集模糊聚类算法

针对分类型属性数据的聚类问题．将核方法的思想推广到快速、高效率的模糊c-均值算法,构造了基于核函数的模糊核c-均值聚类算法．该算法通过使用经验核矩阵充分利用了数据间的“相异性”信息,并且避免了模糊k-modes算法中每次迭代均要直接计算类中心的缺点,提高了聚类的精确度和稳定性．同时该算法对模式(类中心)的初始值选择不敏感．时实际的线性可分的和线性不可分的分类型属性数据集的仿真实验证明了该算法的有效性．     

一种模糊核聚类的彩色图像量化算法

提出了一种基于模糊核聚类的彩色图像量化算法。首先用中位切割算法对图像进行初始量化,然后依据NBS距离与人类视觉对颜色差别的定量关系确定初始聚类中心,最后结合模糊核聚类方法对Munsell空间的每个像素进行聚类以实现对颜色的修改,从而完成图像的量化。仿真结果表明:所提算法在量化数目相同的情况下,量化效果明显优于中位切割算法和模糊C均值算法。     

基于巢模板的核空间蚁群聚类算法

为了改进蚁群算法因大量引入随机机制所引发的不稳定性,引入巢模板来改进聚类规则,提出一种基于巢模板的核空间蚁群聚类算法,并与原空间上的聚类算法进行比对。该算法用支持向量机的非线性映射函数把数据样本映射到核空间,再用巢模板记忆蚁群群体特征。核空间上的巢模板蚁群聚类算法能较好地处理特征复杂、类别多的数据集,其聚类结果比较接近真实情况,并且效果明显优于原空间上的聚类算法。