基于FCM的无监督纹理分割

由于图像所包含的纹理类别数目常常是未知的,因此无监督的纹理分类相比于有监督的纹理分类更具有实际的应用价值．从聚类的本质定义出发,采用了一种基于类内、类间距离比值的聚类有效性判别函数RII．为了减弱随着聚类数目的递增对判别函数带来的影响,分别采用最大类内距和最小类间距替代类内、类间距离之和作为判别因子．由于FCM的收敛速度与初始类别数目有一定的相关性,再引入收敛速度作为聚类有效性函数的惩罚因子,给出了一个新的判别函数nRII,有效地预防过分类现象,准确地评价了聚类结果．     

基于改进K-medoids的聚类质量评价指标研究

为了更好地评价无监督聚类算法的聚类质量,解决因簇中心重叠而导致的聚类评价结果失效等问题,对常用聚类评价指标进行了分析,提出一个新的内部评价指标,将簇间邻近边界点的最小距离平方和与簇内样本个数的乘积作为整个样本集的分离度,平衡了簇间分离度与簇内紧致度的关系;提出一种新的密度计算方法,将样本集与各样本的平均距离比值较大的对象作为高密度点,使用最大乘积法选取相对分散且具有较高密度的数据对象作为初始聚类中心,增强了K-medoids算法初始中心点的代表性和算法的稳定性,在此基础上,结合新提出的内部评价指标设计了聚类质量评价模型,在UCI和KDD CUP 99数据集上的实验结果表明,新模型能够对无先验知识样本进行有效聚类和合理评价,能够给出最优聚类数目或最优聚类范围.     

基于占空比的聚类算法评价指标研究

基于密度的聚类算法（DBSCAN）是最有效的轨迹数据挖掘方法之一,但基于密度的聚类算法往往受到输入参数选择的限制。在轨迹数据挖掘中,聚类结果不仅受到类内距离和类间距离的影响,还受到聚类中坐标点个数的影响。因此,提出了一种新的基于内外占空比的集群有效性指标来平衡这三个因素,该指标可以自动选择密度聚类的输入参数,并在不同的数据集上形成有效的聚类,优化后的聚类方法可应用于出行者行为轨迹的深度分析和挖掘。实验结果证明,与传统的有效性指标相比,提出的基于占空比的评价指标能够优化输入参数,获得较好的出行者位置信息聚类结果。     

基于加权矢量场的轨迹层次聚类

传统的轨迹聚类方法存在定义轨迹相似度难度大,聚类过程中容易忽略轨迹细节等问题.基于矢量场的轨迹聚类(VFC)在保持轨迹原始运动特征的基础上,利用矢量场的几何结构可以很好地度量轨迹相似度.引入加权拟合方法,降低噪声对聚类的影响,以解决VFC鲁棒性较差问题.采用层次聚类动态地决定聚类类别数,以解决聚类类别数不能自适应的问题,提高聚类有效性.采用亚特兰大飓风数据作为实验原始轨迹数据,分别使用经典矢量场的轨迹聚类,k-means聚类,k-mediods聚类以及提出的方法进行实验,实验结果证明了加权拟合矢量场的层次聚类算法的有效性.     

基于轨迹稀疏聚类的高速公路车辆检测

针对高速公路中车辆的实时检测问题,提出了一种基于轨迹稀疏谱聚类的高速公路车辆检测方法。使用ORB算法检测特征点并利用基于金字塔LK光流算法进行跟踪得出特征点轨迹,将轨迹逆投影至三维世界坐标系,利用轨迹三维信息构建轨迹间的相似矩阵并对其进行稀疏化处理,采用谱聚类方法对特征点轨迹进行初步聚类,对谱聚类结果进行类间合并得出车辆检测结果。实验结果表明,方法花费了更少的时间代价,有效地解决了车辆遮挡问题,车辆实时检测精度提高至93%,具有一定的有效性和价值。     

基于有效性函数的聚类算法

聚类作为一种无监督的学习方法，通常需要人为地提供聚类的簇数。在先验知识缺乏的情况下，通过人为指定聚类参数是不合实际的。近年来研究的聚类有效性函数（Cluster Validity Index） 用于估计簇的数目及聚类效果的优劣。本文提出了一种新的基于有效性指数的聚类算法，无需提供聚类的参数。算法每步合并两个簇，使有效性指数值增加最大或减小最少。本文运用引力模型度量相似度，对可能出现的异常点情况作均匀化的处理。实验表明，本文的算法能正确发现特定数据的簇个数，和其它聚类方法比较，聚类结果具有较低的错误率，并在效率上优于一般的基于有效性指数的聚类算法。     

基于新聚类有效性函数的改进K-means算法

在K-means算法中,聚类数k是影响聚类质量的关键因素之一。目前,已经提出了许多确定最佳k值的聚类有效性方法,但这些方法都不能很好地处理两种数据集:类（簇）密度不同的数据集和类间距比较小的数据集(含有合并簇的数据集)。为此,提出了一种新的聚类有效性函数,该函数定义为数据特征轴总长度的平方与最小类间距的比值,最佳聚类数为这个比值达到最小时对应的k值。同时,为减小K-means算法对噪声和孤立点数据的敏感性,使用了基于加权的改进K-平均的方法计算类中心。实验证明,与其他算法相比,基于新聚类有效性函数的K-wmeans算法不仅降低了噪声和孤立点数据对聚类结果的影响,而且能有效地处理上面提到的两种数据集,明显提高了数据聚类质量。     

一种新的模糊聚类有效性指标

针对模糊C均值(FCM)算法聚类数需要预先设定的问题,提出了一种新的模糊聚类有效性指标。首先,计算簇中每个属性的方差,给方差较小的属性赋予较大的权值,给方差较大的属性赋予较小的权值,得到一种基于属性加权的FCM算法;然后,根据FCM改进算法得到的隶属度矩阵计算类内紧致性和类间分离性;最后,利用类内紧致性和类间分离性定义一个新的聚类有效性指标。实验结果表明,该指标可以找到符合数据自然分布的类的数目。基于属性加权的FCM算法可以识别不同属性的重要程度,增加聚类结果的准确率,使用FCM改进算法得到的隶属度矩阵定义的有效性指标,能够发现正确的聚类个数,实现聚类无监督的学习过程。     

基于移动对象轨迹段分割的聚类算法研究

将对象的运动轨迹作为一个整体聚类,将丢失相似子轨迹段有用的信息.为了找出相似子轨迹段,提出针对某一个轨迹进行子轨迹的聚类算法,先把长轨迹在特征点分割为一组直子段,再用基于密度的聚类算法对子段进行聚类,得到子段的可达距离排序并生成可达性图,最后根据生成的可达性图识别聚类结构.实验结果表明该方法能有效准确地识别相似子轨迹段.     

一种基于谱聚类的半监督聚类方法

半监督聚类利用少部分标签的数据辅助大量未标签的数据进行非监督的学习,从而提高聚类的性能。提出一种基于谱聚类的半监督聚类算法,其利用标签数据的信息,调整点与点之间的距离所形成的距离矩阵,而后基于被调整的距离矩阵进行谱聚类。实验表明,该算法较之于已提出的半监督聚类算法,获得了更好的聚类性能。     

面向实体解析的无监督聚类方法综述

旨在从无监督聚类角度分析实体解析过程的机制。从特定类型、经典算法角度研究了无监督聚类的思路;从经典算法改进、演化分析角度研究了无监督增量聚类的思路;最后,对无监督聚类研究下一步需要解决的问题进行了展望。无监督聚类技术不仅能很好地解决传统实体解析过程中存在的聚类效率和质量问题,而且还能利用已有的聚类结果对快速演化的数据进行增量解析,进而进一步满足大数据环境下亟需的增量解析需求。没有深入分析无监督聚类算法的评价指标,尽管面向实体解析的无监督聚类方法有诸多优势,但仍然面临着准确性和可扩展性等挑战。     

一种新的无监督连续属性离散化方法

提出了一种基于聚类方法的无监督连续属性离散化算法,称为CAMNA（Clustering and Merging on Numerical Attribute）算法。CAMNA算法通过聚类过程将数值值域划分为多个离散区间,根据类分布的指导信息优化合并相邻区间,实现理想的离散方案。通过实验证明该算法在保持执行效率较高的前提下,离散结果更加合理,生成的决策树结构简单,获得较少的分类规则,分类准确率也有提高。     

基于遗传算法学习聚类算法的中心个数

无导师聚类算法的目标是将一个数据集划分为若干个类,使得类内相似性尽可能大且类间相似性尽可能小。聚类过程中对数据集合分割成多少个类是一个很难确定的问题,目前还没有较好的解决方法。文章使用遗传算法对无导师聚类K-均值(K-means)算法中中心个数K值进行学习,实现了使用遗传算法进行聚类中心个数的确定,旨在提供一种选择中心参数个数的方法。通过对UCI机器学习数据库中的7个数据库进行实验,证实此方法是比较有效的。     

一种新的模糊聚类有效性指标

结合模糊聚类的类内紧致性和类间分离性信息,提出一种新的模糊聚类有效性指标。该指标能够确定由模糊C-均值算法（FCM）所得模糊划分的最优划分和最佳聚类数。在1个人造数据集和4个真实数据集上进行对比实验,结果表明该指标性能的优越性。     

一种基于离群点信息的新型无监督聚类方法

在图像检索领域，聚类分析技术有着广泛应用。因为在对图像进行聚类分析时，通常缺少可资利用的先验知识，所以需要采用无监督的聚类算法。为了适应图像检索的需要，提出了一种新型的无监督聚类方法，即根据离群点信息来自动确定聚类算法的终止时机。此方法还弥补了现有聚类算法在离群点识别、使用上的缺欠。为验证其可行性，用其改进了CURE和ROCK两个经典算法。实验表明，改进后的两个算法都能自动终止，并能取得优于以往的聚类效果。     

基于多示例的K-means聚类学习算法

多示例学习是继监督学习、非监督学习、强化学习后的又一机器学习框架。将多示例学习和非监督学习结合起来,在传统非监督聚类算法K-means的基础上提出MIK-means算法,该算法利用混合Hausdorff距离作为相似测度来实现数据聚类。实验表明,该方法能够有效揭示多示例数据集的内在结构,与K-means算法相比具有更好的聚类效果。     

面向轨迹数据流的KNN近似查询

提出一种基于滑动窗口的K-最近邻(KNN)近似查询算法。将滑动窗口内数据通过聚类划分成若干大小不一的基本窗口,针对每个基本窗口给定一个采样率,对窗口内数据进行偏倚采样,形成数据流摘要,并基于该摘要,采用计算几何平面扫描算法执行分布式最近邻查询。仿真实验结果表明该算法有效,且具有较好的可扩展性。     

一种基于哈夫曼判定的蛋白质分类方法

已有的仿射传播聚类算法不能很好地反映复杂蛋白质序列本身的聚类结构。为此,提出一种基于哈夫曼判定的蛋白质分类方法。在计算广义置换式匹配相似度的基础上,使用已有的自适应仿射传播算法聚类蛋白质序列。采用哈夫曼编码方法,通过限制平均码长使聚类结果能反映蛋白质序列家族的聚类结构。在蛋白质同源聚类数据库和蛋白质结构分类数据库的6个数据集上进行实验,结果表明,该方法与adAP、谱聚类、SMS和TribeMCL方法相比,不仅能获得更接近于数据集家族的聚类数目及更紧凑的聚类结构,而且F—measure指标平均估值分别高出19．67％、8．7％、9．5％和43．51％。