基于模糊c-means算法的空间数据分类和预测

空间分类和预测是空间数据挖掘中一个非常重要的方法,但对它们的研究目前尚处于初始阶段.通过引入空间对象对模糊聚类的模糊隶属度的概念,提出了基于模糊c-means算法的空间数据分类和预测的方法(SFCM),该方法首先用模糊c-means方法对数据集论域空间进行聚类,但由于空间数据具有空间自相关的特性,在用模糊c-means算法进行空间聚类时加入了空间信息,然后计算每个空间对象对所有聚类的模糊隶属度并从中找出模糊隶属度最大的聚类,最后用该聚类中心对象的因变量的值作为该空间对象的因变量的估计值,理论分析和实验结果表明,该算法是有效可行的.     

基于模糊c-means与自适应粒子群优化的模糊聚类算法

已有的粒子群模糊聚类算法需要设置粒子群参数并且收敛速度较慢,对此提出一种基于改进粒子群与模糊c-means的模糊聚类算法。首先,使用模糊c-means算法生成一组起始解,提高粒子群演化的方向性;然后,使用改进的自适应粒子群优化方法对数据进行训练与优化,训练过程中自适应地调节粒子群参数;最终,采用模糊c-means算法进行模糊聚类过程。对比实验结果表明,所提方法大幅度提高了计算速度,并获得了较高的聚类性能。     

隐隶属度模糊c均值聚类算法

针对基于粒子群的模糊聚类算法运算效率较低的问题,提出隐隶属度模糊c均值聚类算法HMFCM(hidden-membership fuzzy c-means clustering)。HMFCM算法将FCM模糊隶属度迭代公式代入FCM目标函数中约简,得到无模糊隶属度的HMFCM目标函数,并利用PSO算法对聚类中心进行编码寻优,最后利用样本与聚类中心距离进行类别判决。HMFCM算法无需计算样本模糊隶属度,降低了聚类算法复杂度,提高了算法的计算效率及精度,而且该方法可以推广到其他基于生物寻优的聚类算法。通过仿真实验验证了所提出算法的有效性和时效性。     

基于模糊核c-means 算法的位置指纹聚类

提出一种针对位置指纹的模糊核c-means聚类算法.将位置指纹归结为一种服从正态分布的区间值数据以反映接入点信号强度采样值的不确定性,通过区间中值和大小确定的正态分布函数将位置指纹映射为特征空间中的一点,并在该特征空间中采用基于核方法的模糊c-means算法对其进行聚类.通过ZigBee定位实验表明,该方法对于位置指纹的分类效果明显好于基于信号强度平均值的c-means聚类,可在保证定位精度的前提下有效降低定位的计算量.     

基于伪F统计FAMC算法的基因表达数据分析

基因芯片技术在给人类带来巨大机遇的同时也带来一些挑战.针对基因表达数据的海量性,以及基因类属的不确定性等问题,提出了一种基于伪F统计量(PFS)的模糊属性均值聚类FAMC(fuzzy attribute c-means clustering)算法,并就模糊参数m的确定问题提出了有效的解决方法.最后将其在标准的基因表达数据上进行测试分析,取得了较优的聚类结果.     

一种概率聚类的新算法

提出了一种新的基于信息熵的概率聚类算法(Hierarchical Probabilistic Clustering Method,HPCM),HPCM算法和经典的模糊聚类算法FCM有着同样的聚类轨迹,因此,概率聚类和模糊聚类之间是紧密联系的.有关信息熵的大量研究成果可以帮助我们更深入地了解模糊聚类的本质.     

基于粒子群优化的模糊C-均值聚类改进算法

针对模糊C-均值聚类算法(FCM)存在易陷入局部优化的问题,将粒子群优化算法(PSO)和模糊C-均值聚类算法FCM相结合,提出了一种新的模糊聚类算法PSO-FCM.该算法使用PSO算法来代替FCM的迭代过程以实现模糊聚类,具有了很强的全局搜索能力,从而不用再为得到好的聚类效果而反复选择初值.仿真实验结果表明,提出的模糊聚类算法提高了FCM的搜索能力,具有更好的稳定性和健壮性,优化能力增强,提高了聚类的效率和效果.     

基于改进的粒子群优化的模糊C-均值聚类算法

利用粒子群优化（PSO）算法全局寻优的特点,很大程度上避免了模糊C-均值聚类（FCM）算法对初值敏感、易陷入局部收敛的缺陷.利用收敛速度快的K均值聚类法得到的聚类中心作为PSO算法初始聚类中心的参考,提出一种新的模糊C-均值聚类算法Improved PSO FCM.实验结果表明,论文算法提高了FCM的搜索能力,聚类更为准确,效率更高.     

结合缺失模式的不完整数据模糊聚类

数据的完整性是数据可用性的重要维度。由于数据采集等过程中存在的问题,现实中的数据往往存在缺失。现有的聚类算法在面对不完整数据时一般采用忽略缺失或填补缺失的策略,但是当数据缺失属于非随机缺失时,这样的处理策略会导致聚类精度严重下降。当数据缺失属于非随机缺失时,数据缺失模式与缺失属性的取值相关,因此在不完整对象的相似度量中加入缺失模式相似的度量,提出了两种结合缺失模式的 PCM(Possibilistic c-means)模糊聚类算法:最小化缺失模式距离之和的 PatDistPCM 算法和基于缺失模式聚类的 PatCluPCM 算法。在两个公开数据集上的实验证明, 考虑缺失模式的模糊聚类PatDistPCM和PatCluPCM算法,在对存在非随机缺失的数据进行聚类时 ,能有效提高聚类结果的准确性。     

密度敏感模糊核最大熵聚类算法EI北大核心CSCD

提出一种密度敏感模糊核最大熵聚类算法.该算法首先通过核函数将原始非线性非高斯的数据集转化为核空间数据集,然后利用核函数的相似性抵消不属于该聚类的样本数据在聚类过程中对聚类中心求解的干扰,消除正则化系数对聚类结果的影响,进而抑制传统最大熵聚类算法的趋同性.最后通过引入相对密度项,解决因样本数据在特征空间的分布差异而导致的聚类中心求解偏差问题,从而提高聚类结果的准确性.实验部分,本文讨论了算法参数间的关系以及对聚类结果的影响.通过与传统模糊C均值聚类算法、核模糊C均值聚类算法、最大熵聚类算法、最大熵规范化权重核模糊C均值聚类算法以及其他两种改进最大熵聚类算法的聚类结果进行对比分析,结果表明本文提出的密度敏感模糊核最大熵聚类算法的聚类性能明显优于其他算法.     

直觉模糊C-均值聚类算法研究

鉴于直觉模糊集理论作为模糊理论的推广已得到广泛的应用,研究了将模糊C-均值聚类推广为直觉模糊C-均值聚类（IFCM）的途径和方法,分析了现有的几种IFCM算法,并提出了一种基于直觉模糊集的模糊C-均值聚类算法．该算法首先定义了直觉模糊集之间的距离;然后构造了聚类的目标函数;最后给出了聚类算法步骤．将算法用于目标识别,实验结果表明了算法的有效性．     

一种模糊规则提取方法的研究

提出了一种基于改进的模糊 C 均值聚类的模糊规则提取方法。然后基于所提取的模糊规则给出了一种分类算法,并利用 IRIS 数据对此分类算法进行了仿真测试。结果表明,该算法在训练祥本较少的情况下,仍能得到很好的分类效果,由此说明所提出的模糊规则生成方法有效。     

一种基于特征属性的Web用户模糊聚类改进算法

为降低传统FCM算法的计算复杂性,提高Web用户聚类的效果,文中提出了一种改进的基于特征属性的Web用户模糊聚类算法。首先通过用户访问页面的次数和时间建立Web用户兴趣度矩阵,并根据商品的特征属性值将Web用户兴趣度矩阵映射为用户对特征属性的偏好矩阵,从而有效降低数据稀疏性;然后以此为数据集,对传统的FCM算法进行了改进,将聚类中心分为活动和稳定两种,忽略稳定聚类中的距离计算以降低计算复杂性。最后通过仿真实验证实了新算法的有效性和可行性。     

模糊聚类在课堂教学评估中的应用研究

以目前的高等学校教育为平台,就如何将数据挖掘技术与课堂教学质量相结合的问题进行了研究。首先介绍了模糊C均值聚类算法的原理及实现步骤,并通过对课堂教学评估指标体系的有效挖掘,选取适当的聚类参数,建立模糊划分矩阵,然后用模糊C均值聚类算法进行聚类,较好地实现了聚类目标。     

A new ECG beat clustering method based on kernelized fuzzy c-means and hybrid ant colony optimization for continuous domains

The kernelized fuzzy c-means algorithm uses kernel methods to improve the clustering performance of the well known fuzzy c-means algorithm by mapping a given dataset into a higher dimensional space non-linearly. Thus, the newly obtained dataset is more likely to be linearly seprable. However, to further improve the clustering performance, an optimization method is required to overcome the drawbacks of the traditional algorithms such as, sensitivity to initialization, trapping into local minima and lack of prior knowledge for optimum paramaters of the kernel functions. In this paper, to overcome these drawbacks, a new clustering method based on kernelized fuzzy c-means algorithm and a recently proposed ant based optimization algorithm, hybrid ant colony optimization for continuous domains, is proposed. The proposed method is applied to a dataset which is obtained from MIT–BIH arrhythmia database. The dataset consists of six types of ECG beats including, Normal Beat (N), Premature Ventricular Contraction (PVC), Fusion of Ventricular and Normal Beat (F), Artrial Premature Beat (A), Right Bundle Branch Block Beat (R) and Fusion of Paced and Normal Beat (f). Four time domain features are extracted for each beat type and training and test sets are formed. After several experiments it is observed that the proposed method outperforms the traditional fuzzy c-means and kernelized fuzzy c-means algorithms.     

基于数据场的FCM改进算法

FCM算法对初始聚类中心敏感,对噪声和孤立点敏感,容易受到数据分布的影响。本文的改进算法引入物理学上的数据场理论,用势函数来描述数据的分布,优化初始聚类中心;同时采用冗余聚类中心的方法,即将大簇分割成多个小类,再用分离度作为评估函数进行类合并。仿真实验结果表明,改进算法能够克服FCM算法的一些缺陷,对数据分布不规则的数据集进行有效聚类,聚类效果良好。     

基于网格和密度权值的模糊c均值聚类算法

改进了基于网格和密度的模糊c均值聚类初始化方法,提出了基于网格和密度权值的模糊c均值算法.该算法在参数初始化时用网格代表点代替原算法的网格凝聚点,同时考虑到在样本空间中处于不同位置的样本点对聚类的影响不同,把密度权值作为系数加入到模糊c均值聚类算法中.实验结果表明,提出的算法对提高算法的效率是有效的.     

Soft fuzzy rough set-based MR brain image segmentation

Fuzzy sets, rough sets are efficient tools to handle uncertainty and vagueness in the medical images and are widely used for medical image segmentation. Soft sets are a new mathematical approach to uncertainty and vagueness. In this paper, a hybrid segmentation algorithm based on soft sets namely soft fuzzy rough c-means is proposed to extract the white matter, gray matter and the cerebro spinal fluid from MR brain image with bias field correction. In this algorithm, soft fuzzy rough approximations are applied to obtain the rough regions of image. These approximations are free from defining thresholds, weight parameters and are less complex compared to the existing rough set based algorithms. Soft sets use similarity coefficients to find the similarity of the clusters formed in present and previous step. The proposed algorithm does not involve any negative region, hence all the pixels participate in clustering avoiding clustering mistakes. Also, the histogram based centroids choose the centroids close to the ground truth that in turn effect the definition of approximations, standardizing the clusters. The proposed algorithm evaluated through simulation, compared it with existing k-means, rough k-means, fuzzy c-means and other hybrid algorithms. The soft fuzzy rough c-means algorithm outperforms the considered algorithms in all analyzed scenarios even in extracting the tumor from the brain tissue.