一种融合K-means和快速密度峰值搜索算法的聚类方法

K-means算法的初始聚类中心是随机选取的,不同的初始中心输入会得出不同的聚类结果。针对K-means算法存在的问题,提出一种融合K-means算法与聚类的快速搜索和发现密度峰算法的聚类算法(K-CBFSAFODP)。该算法是这样考虑的:类簇中心被具有较低局部密度的邻居点包围,且与具有更高密度的任何点都有相对较大的距离,以此来刻画聚类中心;再运用K-means算法进行迭代聚类,弥补了K-means聚类中心随机选取导致容易陷入局部最优的缺点;并且引入了熵值法用来计算距离,从而实现优化聚类。在UCI数据集和人工模拟数据集上的实验表明,融合算法不仅能得到较好的聚类结果,而且聚类很稳定,同时也有较快的收敛速度,证实了该融合算法的可行性。     

基于多粒度粗糙集的聚类融合方法

现有的聚类融合算法从聚类成员的角度出发,若使用全部聚类成员则融合结果受劣质成员影响,对聚类成员进行选择再进行融合则选择的策略存在主观性。为在一定程度上避免这两种局限性,可以从元素的角度出发,提出一种新的聚类融合方法。通过多粒度决策不一致粗糙集来选择一部分类别确定的元素,再利用这部分元素进行聚类融合生成新的划分;多粒度决策不一致粗糙集模型能够刻画多粒度决策过程中属性一致而决策不一致的现象,提出了一种基于多粒度决策不一致的粗糙集模型,并给出了一种聚类融合方法。具体做法是：首先在数据集上多次使用K-means聚类算法,生成论域上的多个粒结构;其次对所有粒结构两两之间求粒间包含度,建立包含度矩阵,对矩阵使用Otsu算法计算阈值,得出多组满足阈值条件的信息粒,求解多粒度决策不一致下近似和上近似;最后分别处理下近似与边界域中元素的类别,从而获得了一个经过融合的聚类划分。实验结果表明,该方法能够有效改善聚类的结果,具有较高的时间效率,且算法具有较好的鲁棒性。     

一种基于投票策略的聚类融合算法

在分类算法和回归模型中,融合方法正得到越来越广泛的应用,但在非监督机器学习领域,由于缺乏数据集的先验知识,则不能直接用于聚类算法.提出并实现了一种基于投票策略的聚类融合算法,该算法利用k-means算法每次随机选取聚类中心而得到不同样本划分的特性,将多次运行得到的聚类结果通过投票的方式合并,从而得到最终的结果.通过一系列真实数据和合成数据集的实验证明,这种方法比单一的聚类算法能更有效地提高聚类的准确率.在此基础上,为了降低高维数据运算的复杂性,将随机划分属性子空间的方法应用到上述聚类融合算法中,实验证明,该方法同时也能够在一个属性子空间上获得好的聚类结果.     

蚁群聚类算法的并行化设计与实现

蚁群聚类是一种有效的聚类方法,已在数据分析等领域获得广泛应用.MPI并行计算提供高效的数据处理方案,研究蚁群聚类算法的并行化是目前具有挑战性的研究课题.首先介绍了基于传统编程模型的解决TSP问题的蚁群优化算法,以及蚁群优化算法和K-means结合的聚类方法,描述了它们的基本原理和实现过程.然后,对基于传统编程模型的聚类算法进行MPI并行化改进,实现了基于MPI并行计算的蚁群聚类算法.最后,分别采用Iris、Wine、Zoo3个UCI数据集和Reuter-21578文本数据集进行多次测试,对基于传统编程模型的聚类算法和基于MPI并行计算的聚类算法进行性能和效率上的比较,得出基于MPI并行计算的聚类算法更优的结论.     

一种基于MapReduce的并行聚类模型

在对海量数据进行聚类的过程中,传统的串行模式局限性越来越明显,难以在有效时间内得出满意结果的问题,本文提出一种基于Hadoop平台下MapReduce框架的并行聚类模型。理论和实验结果证明该模型具有接近线速的加速比,针对海量数据具有较高效率。     

融合密度峰值的高斯混合模型聚类算法

针对高斯混合模型（GMM）聚类算法对初始值敏感且容易陷入局部极小值的问题,利用密度峰值（DP）算法全局搜索能力强的优势,对GMM算法的初始聚类中心进行优化,提出了一种融合DP的GMM聚类算法（DP-GMMC）。首先,基于DP算法寻找聚类中心,得到混合模型的初始参数;其次,采用最大期望（EM）算法迭代估计混合模型的参数;最后,根据贝叶斯后验概率准则实现数据点的聚类。在Iris数据集下,DP-GMMC聚类准确率可达到96.67%,与传统GMM算法相比提高了33.6个百分点,解决了对初始聚类中心依赖的问题。实验结果表明,DP-GMMC对低维数据集有较好的聚类效果。     

一种基于类别融合的模糊最小最大聚类算法

提出了一种新型的基于类别融合的模糊最小最大聚类算法，该算法首先使用初始类别生成子算法对归一化后的数据集进行预处理，从而生成一系列初始模式类别；然后利用类别融合于算法，将类别融合问题转化为求一无向图的连通子图问题，从而得出在同一连通子图中的点融合为同一类，连接子图的数目为最终的聚类数目。仿真结果表明，在处理未知模式类别数目且数据样本任意分布的数据集时，该算法明显优于传统的模糊C均值算法。     

人工鱼群和K均值算法相融合的网络入侵检测

针对K均值算法存在的初始聚类中心敏感和易陷入局部最优等缺陷,利用人工鱼群算法全局寻优能力,提出一种人工鱼群和K均值算法相融合的网络入侵检测模型(AFSA-KCM).首先采用抽样技术和最大最小距离算法获得一组较优的聚类中心和聚类数目,然后通过人工鱼群模拟自然界鱼群的觅食、聚群,追尾等行为,找到最优的聚类中心和聚类数目,最后利用K均值算法根据最优的聚类中心和聚类数目建立最优的入侵检测模型,并采用KDD CUP99数据集进行测试实验.实验结果表明,相对于其它入侵检测模型,AFSA-KCM不仅提高了网络入侵检测率,同时加快了网络入侵检测速度,可以为网络安全入侵检测提供有效保证.     

基于投票机制的融合聚类算法

以一趟聚类算法作为划分数据的基本算法,讨论聚类融合问题.通过重复使用一趟聚类算法划分数据,并随机选择阈值和数据输入顺序,得到不同的聚类结果,将这些聚类结果映射为模式间的关联矩阵,在关联矩阵上使用投票机制获得最终的数据划分.在真实数据集和人造数据集上检验了提出的聚类融合算法,并与相关聚类算法进行了对比,实验结果表明,文中提出的算法是有效可行的.     

基于融合GMM聚类与FOA-GRNN模型的推荐算法

针对传统基于物品的推荐算法由于数据稀疏性导致的低推荐精度问题,提出了一种融合GMM聚类和FOA-GRNN模型的推荐算法。该算法首先使用高斯混合模型（GMM）方法对物品特征进行聚类;然后根据聚类结果分别构造评分矩阵,并使用Slope One算法填充评分矩阵;最后计算用户对物品的相似度预测评分作为输入,通过FOA-GRNN模型输出最终的评分。基于movielens-2k数据集的实验结果表明,与其他3种算法相比,该算法能够更好地处理高稀疏性数据,推荐精度更优,并能够在一定程度上解决冷启动问题。     

基于模糊神经网络的煤层冲击地压预测模型研究

煤层冲击地压是煤矿重大灾害之一。冲击地压的发生是由多方面因素造成的,具有模糊性、动态性,表现为一个复杂的非线性动力学过程,这使得冲击地压预测系统的数据处理不能按照常规的线性系统法进行处理。文章提出了多源信息融合的模糊神经元网络算法,且基于势场拓扑层次聚类融合FCM算法的聚类思想,将模糊集合理论引入神经元网络,构成基于多判据信息融合的模糊神经元网络模型,并对该网络进行了优化。通过仿真试验,验证了该模型的有效性。     

基于DDPG深度强化学习的电站脱硝过程优化控制

针对选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝系统脱硝过程存在非线性、多工况等复杂特点,提出一种基于MiniBatchKMeans聚类与Stacking模型融合的SCR脱硝过程NOx预测方法。该方法通过应用MiniBatchKMeans聚类算法对训练集进行工况聚类与划分优化,建立基于XGBoost、随机森林、LightGBM以及线性回归的Stacking融合框架预测模型(Stacking-XRLL),实现电站SCR系统多变工况下NOx排放的精准预测。以广东某电站SCR系统脱硝过程中NOx排放数据为例进行建模仿真与实验,结果表明与单一建模方法多层前馈神经网络(BP)、长短期记忆神经网络(LSTM)以及门控循环单元神经网络(GRU)相比,Stacking-XRLL建模方法的平均预测精确度达到了99%,并最终结合建立好的深度确定性策略梯度(DDPG)强化学习模型,实现电站SCR脱硝过程的参数优化控制。     

一种在线迭代聚类的多传感器一致性数据融合方法

为了提高多传感器一致性数据融合的效果,在进行多传感器测量数据融之前,必须要对各传感器的测量数据是否具有一致性进行判定处理;针对现有各种多传感器一致性数据融合方法存在的不足,文章运用统计学中的假设检验理论、聚类分析和正态分布的优良性质,提出了一种在线迭代聚类的多传感器一致性数据融合方法,用Matlab进行大量仿真实验的结果表明,文章给出方法优于现有的多传感器一致性数据融合方法。     

A label field fusion model with a variation of information estimator for image segmentation

This paper proposes a new and reliable segmentation approach based on a fusion framework for combining multiple region-based segmentation maps (with any number of regions) to provide a final improved (i.e., accurate and consistent) segmentation result. The core of this new combination model is based on a consensus (cost) function derived from the recent information Theory based variation of information criterion, proposed by Meila, and allowing to quantify the amount of information that is lost or gained in changing from one clustering to another. In this case, the resulting consensus energy-based segmentation fusion model can be efficiently optimized by exploiting an iterative steepest local energy descent strategy combined with a connectivity constraint. This new framework of segmentation combination, relying on the fusion of inaccurate, quickly and roughly calculated, spatial clustering results, emerges as an appealing alternative to the use of complex segmentation models existing nowadays. Experiments on the Berkeley Segmentation Dataset show that the proposed fusion framework compares favorably to previous techniques in terms of reliability scores.     

多头注意力评论量化的聚类优化推荐算法

为了解决推荐算法中无法挖掘用户深层兴趣偏好,从而导致提取准确度低下,以及相似用户聚类准确率低下时间复杂度高等问题,提出评论量化模型优化差分进化的聚类优化推荐算法(MT-QRPD)。首先利用BiGRU网络的特征时序性与CNN的强局部特征有效性联合提取评论深度特征,并利用多头注意力机制的多维语义特征筛选对评论进行深度语义特征挖掘;然后经过多层感知机非线性转换进行多特征融合完成准确量化;最后使用PCA对差分进化变异选择进行优化完成相似用户聚类优化操作,寻找相似用户完成项目推荐。通过多项实验分析表明,所提推荐算法在量化评分准确度、时间复杂度以及推荐性能上都有较好的提升。     

基于YOLOv4改进算法的复杂行人检测模型研究

在图像和视频序列中进行行人检测时,存在行人姿态和尺度多样及行人遮挡的问题,导致YOLOv4算法对部分行人检测不准确,存在误检和漏检的情况。针对这一问题,提出了基于YOLOv4改进算法的复杂行人检测模型。首先,使用改进的k-means聚类算法对行人数据集真实框尺寸进行分析,根据聚类结果确定先验框尺寸;其次,利用PANet进行多尺度特征融合,增强对多姿态、多尺度行人目标的敏感度,以提高检测效果;最后,针对行人遮挡问题,使用斥力损失函数使预测框尽可能地靠近正确的目标。实验表明,相比于YOLOv4和其他行人检测模型,新提出的检测模型具有更好的检测效果。     

一种基于旋转超盒和引力场融合的聚类算法

针对传统聚类算法处理复杂分布数据的不足,提出了一种新型的基于旋转超盒和引力场融合的聚类算法.该算法由1)数据集归一化;2)利用旋转超盒构造初始类别;3)借助引力场概念对初始类别进行融合3个步骤构成.仿真结果表明,该算法在无需聚类数目的情况下,对复杂分布数据具有很好的聚类效果.     

融合HOG和颜色特征的人体姿态估计新算法

为解决现有人体姿态估计算法在处理光照条件很差或颜色对比度很低的待处理图像时估计准确度较低的问题,利用梯度方向直方图（HOG）和颜色特征建立了一种的基于可能性C（PCM）聚类算法部位外观模型,提出了一种新的融合HOG特征和颜色特征的人体姿态估计算法。算法根据待处理图像自动选择部位外观模型,若图像的光照条件和颜色对比度都较好则选择现有的基于HOG和颜色特征融合的部位外观模型,否则选择基于PCM聚类算法的部位外观模型。仿真实验表明所建立的部位外观模型能更准确地描述光照条件很差或颜色对比度很低的图像中下真实人体部位的外观,提出的人体姿态估计算法对各种类型的待处理图像均能得到准确度更高的估计结果。     

K-Means聚类算法和人工鱼群算法应用于图像分割技术

提出一种基于K-Means聚类的人工鱼群算法, 该算法利用人工鱼群算法鲁棒性较强且不易陷入局部最优值的特点, 动态的确定了聚类的数目和中心, 解决了K-Means聚类初始点选择不稳定的缺陷, 在此两种算法融合的基础上进行图像分割处理, 经试验证明该算法效果理想.