模糊聚类的有效性分析

聚类算法在数据分析与图象处理等许多方面应用十分广泛,尤其是模糊C均值(FCM)聚类算法受到人们的普遍重视。象其它聚类算法一样,进行FCM聚类时,需事先确定一些参数,如:聚类类别数C模糊加权指数m、向量范数等。如何确定数据的最佳分类,使之能准确真实地反映实际数据的内部结构,这就是聚类的有效性问题。本文在实验的基础上对FCM聚类算法进行有效性分析,并提出了一个能表征FCM聚类有效性的启发性函数,得到了一些有用结论。     

一种自适应的模糊C均值聚类算法

本文首先介绍了模糊C均值聚类算法及其不足。在模糊C均值聚类算法的基础上,结合有效性函数,提出了一种自动聚类算法——自适应的模糊C均值聚类算法,并建立了自适应的模糊C均值聚类算法的研究模型。最后,对改进算法用MATLAB进行编程实现,并通过多组数据集进行实验测试,对产生的多种实验结果进行分析,验证自适应的模糊C均值聚类算法可以实现自动类别数的判定。     

可能性划分系数和模糊变差相结合的聚类有效性函数

基于可能性分布描述因子定义的可能性划分系数有随类数增加而单调递减的趋势,缺乏与数据集几何结构的直接联系。该文考虑到数据集的几何结构信息,对可能性划分系数进行改进,提出了新的聚类有效性标准。实验结果表明,该文提出的方法具有良好的分类性能。     

基于FCM的无监督最优模糊聚类算法

基于模糊c-均值算法的无监督最优模糊聚类算法集合了模糊c均值算法与无监督最优聚类算法的优点,它通过逐渐改变聚类数c,依据一些有效性衡量尺度,能无监督搜索出最优聚类数c.通过对距离测量尺度的改进,使聚类不受类形状的影响,以达到具备更高准确率的聚类效果.仿真实验结果表明,新算法不仅能准确找出聚类数,而且跟单纯的模糊c均值算法比,具有更好的聚类效果.     

模糊c-均值聚类算法中加权指数m的研究

 加权指数m是模糊c-均值(FCM)聚类算法中的一个重要参数.本文从FCM算法出发研究了m对聚类分析的影响,m的最佳选取方法及其在聚类有效性中的应用三个问题.实验结果表明:m不合适的取值将严重影响算法的性能;在实际应用中m的最佳取值范围为 ,这与Pal的实验结论相一致;另外基于最优加权指数m^*的类别数确定方法是相当有效和灵敏的.     

基于QPSO的模糊C均值聚类算法

针对模糊C均值(FCM)聚类算法存在的缺点,利用量子粒子群优化(QPSO)算法的全局搜索能力,提出了一种新的聚类算法——基于量子粒子群优化的FCM聚类算法(QPSOFCM).QPSOFCM算法先对随机初始点利用QPSO进行优化,然后利用产生的中心点进行聚类,重复上述两步操作直至结果满意为止.新算法可以降低FCM算法对初始点的敏感度,一定程度上避免了FCM算法易陷入局部极优的缺陷.几组数据实验结果表明,与FCM和PSOFCM算法相比,提出的QPSOFCM算法聚类结果更可靠.     

划分系数和总变差相结合的聚类有效性函数

划分系数是聚类有效性检测中常用方法之一.针对划分系数存在的严重不足,本文从一个新的角度对划分系数进行修改.结合数据的模糊划分得到的总变差,提出了二个新的聚类有效性标准.实验结果表明,本文提出的方法具有良好的分类性能.     

基于模糊C-均值的增量式聚类算法

给出了一种新的基于FCM的聚类算法，能根据由数据的分布的特性自动获取要聚类的数日，在新增数据后,可以进行增量式聚类，结果对孤立点不敏感，并能完成FCM不具备的非球型或椭球型分布的数据集的聚类，实验结果显示算法的有效性和优越性。     

基于直方图的图像模糊聚类分割算法

针对传统模糊C-均值聚类算法对复杂的医学、遥感图像难以获得满意分割效果问题,将图像模糊C-均值聚类引入图像分割问题研究中,提出了基于直方图的图像模糊聚类快速分割算法。将越南学者Le提出的分布式图像模糊聚类算法目标函数进行简化,得到图像模糊聚类算法目标函数;采用拉格朗日乘子法获取其迭代求解所对应的隶属度、中立度、拒分度和聚类中心表达式,设计图像模糊聚类算法并对其收敛性进行了证明。通过复杂医学和遥感图像的分割测试结果表明,新的分割算法相比现有的模糊C-均值聚类分割算法和直觉模糊C-均值聚类分割算法具有更好的分割性能。     

基于特征选取的局部模糊聚类算法研究

为了增强模糊局部信息C均值聚类算法的鲁棒性和分割性能,提出一种基于特征选取的模糊局部信息C均值聚类算法.在现有的模糊局部信息C均值聚类算法基础上,对其目标函数的局部邻域约束项添加邻域隶属度约束,并将特征选取的思想引入该目标函数,并利用KL散度作为正则项因子,获得一种新的鲁棒模糊聚类算法.对算法迭代所获得的像素隶属度进行...     

基于模糊C均值聚类的锦标赛选择机制与多目标优化研究

本文提出了一种用于多目标优化的进化算法--基于模糊C均值聚类的进化算法（A Fuzzy C-Means Clustering Based Evolutionary Algorithm,FCEA）.在算法的迭代过程中,先利用模糊C均值聚类算法寻找种群的分布结构,通过对每一代种群进行模糊划分,获得每个个体隶属于每一类的隶属度,然后本文设计了一种基于隶属度的锦标赛选择算子,用于从整个种群中选择相似个体进行重组,引导算法进行搜索.实验结果表明,基于隶属度的锦标赛选择算子的应用能够提升算法的性能,与MOEA/D-DE、NSGAⅡ、SPEA2、SMS-EMOA等先进的优化算法进行比较的结果表明,FCEA在求解具有复杂Pareto前沿的多目标优化问题（GLT系列）时具有一定的竞争力.     

自动确定聚类个数的模糊聚类算法

本文通过集成多次FCM(Fuzzy C-Means)聚类结果以及采用软化分方式,提出一种新的自动确定聚类个数的模糊聚类算法.本算法首先利用不同的聚类数目对数据进行FCM聚类,然后充分利用多次FCM聚类得到的隶属度信息构建一个累积邻接矩阵,最后采用迭代方式对累积邻接矩阵进行图切分以获取最终聚类结果.大量的仿真实验表明,相对现有集成聚类方法,本文方法能够有效减少FCM的聚类次数,并且在图切分过程中的迭代次数为现有方法的1/2左右.     

基于特征加权的模糊聚类新算法

在聚类分析中,针对不同类型的数据,人们设计了模糊k-均值、k-mode以及k-原型算法以分别适合于数值型、类属型和混合型数据.但无论上述哪种方法都假定待分析样本的各维特征对分类的贡献相同.为了考虑样本矢量中各维特征对模式分类的不同影响,本文提出一种基于特征加权的模糊聚类新算法,通过ReliefF算法对特征进行加权选择,不仅能够将模糊k-均值、k-mode以及k-原型算法合而为一,同时使样本的分类效果更好,而且还可以分析各维特征对分类的贡献程度.对各种实际数据集的测试实验结果均显示出新算法的优良性能.     

一种基于模糊C均值的图像超像素分割方法

在分析现有图像分割算法基础上,提出一种基于超像素的模糊C均值分割算法.首先利用像素间灰度和距离定义像素间相似度,从而循环迭代出图像的超像素;然后进一步提取每个超像素的小波能量特征并利用模糊C均值算法对该特征进行聚类.大量实验表明,提出的图像分割算法对噪声有一定稳健性,分割准确率高,并能有效抑制孤立点的影响.     

基于神经网络的模糊认知图的演化研究

提出一种基于神经网络的模糊认知图的演化模型，利用神经网络的高度非线性映射能力和演化算法的全局寻优能力克服了的模糊认知图部分缺陷，增强了系统的知识表达和推理的能力。     

基于新的AFCM算法的陀螺仪漂移预测

为克服模糊规则提取的盲目性和随机性,提出了一种基于新的自适应模糊C-均值聚类(AFCM)算法的T-S 模糊建模方法.首先利用减法聚类来确定聚类数目的上限和初始聚类中心,然后采用改进的模糊C-均值聚类(FCM).算法进一步优化聚类中心,最后通过聚类有效性评判方法自适应地确定规则数及聚类中心,同时改进的FCM算法也克服了野...     

基于蚁群算法的模糊C均值聚类的改进研究

在图像分割的研究中,模糊C均值(FCM)聚类算法较之前的硬聚类有了很大的改进,是一种基于函数最优方法的聚类算法,然而传统的FCM算法的聚类中心及个数难以确定,搜索过程易陷入局部最优。因此,提出一种基于蚁群算法的改进的FCM聚类算法。该算法利用了蚁群算法全局优化特征以及较强鲁棒性的特点,将通过蚁群算法得到的聚类中心及个数应用到传统FCM算法中,弥补了传统FCM聚类算法的不足。该算法对图像进行分块处理,并引入多尺度梯度,提高了图像分割的准确性,最后通过实验验证了该算法的有效性及实用性。     

融合空间模糊C-均值聚类的纱线疵点检测算法

为了精确评价纱线疵点的种类与个数,提出了一种融合空间模糊C均值(FCM)聚类的纱线疵点检测算法.首先利用融合空间FCM聚类算法提取纱线条干;然后对纱线条干进行形态学开运算处理,以获取精确的纱线条干,并利用条干上下边缘点之间的像素个数计算纱线的直径与平均直径;最后根据纱线疵点标准判定纱线疵点的种类与个数.为了验证本算法的...     

雷达数据关联中动态加权模糊C-均值聚类算法研究

针对雷达本身及测量的运动目标淹没在大量的杂波中而导致所测数据的不准确问题,文中对雷达测量的大量目标数据进行卡尔曼滤波,以减少数据关联时的计算冗余量;并对模糊C-均值(C-Means)聚类算法进行改进,改进后的算法利用实时目标航迹斜率的变化率对传统的模糊C-Means聚类算法进行动态加权,从而使模糊C-Means聚类算法的目标函数最优化,优化后的目标函数确定的聚类中心更加逼近目标的实际值,从而保证数据关联的准确度,并减少了计算时间,提高算法的效率.仿真实验表明,将文中基于目标航迹斜率变化率动态加权的模糊C-Means聚类算法应用于曲线运动目标的数据关联中,与传统的模糊C-Means聚类算法相比,可以提高数据关联准确度和效率.     

基于改进量子旋转门的量子进化数据聚类

在量子进化计算中,量子旋转门是种群进化的主要算子,但是该算子旋转角度的选取是离散且固定的,使问题的搜索容易陷入局部最优.因此,本文提出了一种改进的量子旋转门算子,它能够自适应地计算旋转角度,使种群能够具有比较好的全局搜索能力;同时为了避免陷入局部最优,本文对旋转后的概率幅进行了修正操作.针对数据聚类问题,本文提出了一种...