基于深度特征表示的Softmax聚类算法

图像和语音已成为日常生活和科研的常见数据类型,图像的聚类分析是数据挖掘和图像处理领域的重要任务之一.基于自编码器的深度聚类方法具有表征能力有限的缺点,并且特征的生成与聚类指派是分步进行的.为此,提出一种基于新颖卷积自编码器的深度Softmax聚类算法(Asymmetric Convolutional Auto-encoder Based Softmax Clustering,ASCAE-Softmax).首先设计一种非对称的卷积自编码器网络结构(ASCAE),通过优化卷积和添加全连接层,使整个网络呈非对称;接着使用Softmax聚类器把特征映射成聚类概率分布,构造辅助目标概率分布,将特征学习与聚类判别联合在一起.通过迭代最小化KL(Kullback-Leibler)散度损失达到清晰的聚类划分.实验结果表明,该方法能够学习出使同类更加紧凑、异类更加稀疏的特征表示,且聚类结果优于经典的深度聚类算法.