基于k-means改进算法的入侵检测系统研究

入侵检测技术作为一种主动的网络安全防护技术越来越引起研究者的关注,该文以k-means算法为基础,对基于k-means算法的入侵检测系统进行了研究和分析,指出了传统k-means算法的不足,提出了相应的改进策略,在此基础上完成基于k-means改进算法的入侵检测系统的研究。     

基于键盘行为数据的用户身份识别

用户击键行为作为一种生物特征,具有采集成本低、安全性高的特点。然而,现有的研究方法和实验环境都是基于实验室数据,并不适用于极度不平衡的真实数据。比如,在实验室数据上效果出色的分类算法在真实数据上却无法应用。针对此问题,提出了基于真实击键行为数据的用户识别算法。该方法将聚类算法和距离算法结合起来,通过比较新来的击键行为和历史击键行为相似度以实现用户识别。实验结果表明,该算法在100名用户的3015条真实击键记录组成的数据集上准确率达到88.22%,在投入实际应用后,随着样本集的增大算法的准确率还可以进一步提升。     

云环境下基于数据流的k-means聚类算法

k-means算法是一种 最常用的基于划分的聚类算法。传统的集中式k-means算法已不能适应当前呈爆炸式增长的数据规模,设计分布式k-means算法成为了目前亟需解决的问题。现有分布式k-means算法基于MapReduce计算框架且没有考虑初始聚类中心的影响。由于每个MapReduce任务均需要读写分布式文件系统,导致MapReduce不能有效表达多个任务之间的依赖关系,因此提出了一种基于数据流的计算框架,该框架建立在MapReduce之上,将数据处理过程按照数据流图建模。在该框架的基础上,提出了一种高效的k-means算法,它采用基于多次采样的初始聚类中心选取方法来实现负载均衡及减少迭代次数。实验结果表明,该算法的可扩展性较好,且效率比现有算法高。     

一种改进的k-means初始聚类中心选取算法

在传统的k-means聚类算法中,聚类结果会随着初始聚类中心点的不同而波动,针对这个缺点,提出一种优化初始聚类中心的算法。该算法通过计算每个数据对象的密度参数,然后选取k个处于高密度分布的点作为初始聚类中心。实验表明,在聚类类别数给定的情况下,通过用标准的UCI数据库进行实验比较,发现采用改进后方法选取的初始类中心的k-means算法比随机选取初始聚类中心算法有相对较高的准确率和稳定性。     

基于主题短语的搜索引擎结果聚类

为了解决搜索引擎检索结果中的主题混杂现象,帮助用户快速准确地定位到有价值的信息,提出基于主题短语的搜索引擎结果聚类方法。首先从检索结果中提取查询词并与相邻词语组成主题短语,建立包含高频独立词语及主题短语的混合向量空间模型,同时引入同义词词林对特征项进行语义扩充,最后采用改进的k-means聚类算法对搜索结果进行聚类,并为各个类别提取类别标签。实验结果表明,该算法能有效提高聚类结果的准确率。     

GPU并行加速的均值偏移算法

为克服mean shift算法计算复杂度高、运行速度慢的缺点,提出一种基于GPU的快速mean shift算法.首先使用k-means算法对图像像素进行预分类,之后在预分类、下采样后缩小的数据集上进行mean shift聚类,以有效地降低算法复杂度.此外,借助GPU的通用计算功能对k-means和mean shift分别进行并行了处理.实验结果表明,通过对图像进行预处理,有效地提高了几何模板查找在强噪声、低信噪比图像中的识别率;同时,改进后的mean shift算法的运行速度提高了近40倍,满足了高速机器视觉检测的实时性要求.     

基于谱残差和多分辨率分析的显著目标检测

根据人类视觉系统的特点,提出一种融合谱残差和多分辨率分析的显著目标检测方法。该方法通过在不同尺度上计算图像的亮度、颜色以及方向特征的谱残差,构建多分辨率显著性图谱序列,然后用线性插值方法将不同分辨率的特征显著图叠加得到3个特征显著图,再利用k均值聚类算法将每个特征显著图聚为两类,选择聚类中心距离最大的特征显著图作为最终的显著图,最后经过动态阈值处理获得图像的显著目标区域。基于自然图像的显著目标检测实验结果表明,该方法具有较强的稳定性和实用性,得到较为满意的检测结果。     

基于微粒群的K均值聚类算法在图像分类中的应用

提出一种新的图象分类算法椈谖⒘Ｈ旱腒均值聚类图象分类算法.将此算法和K均值聚类算法以及微粒群图像分类算法分别应用于MRI人脑图象的分类,并进行了比较.实验结果表明:基于微粒群的K均值聚类图象分类算法具有较好的全局收敛性,不仅能有效克服K均值算法易陷入局部极小值的缺点,且全局收敛性能优于微粒群图像分类算法.     

数据驱动的同调机组分群及主动解列技术

新型电力系统发生区域性故障时系统的安全稳定性问题日益突出,主动解列作为防止故障扩散的有效手段在系统稳定研究中逐渐获得关注。从同调机组分群技术和解列断面搜索技术两个方面对主动解列开展研究,结合时频分析、特征提取和图论等方法,提出基于改进聚类算法的同调机组分群技术和基于多层图分割的解列断面搜索技术,并在IEEE-39节点标准测试系统中验证了所提方法的适用性。     

Case-based expert system using wavelet packet transform and kernel-based feature manipulation for engine ignition system diagnosis

Whenever there is any fault in an automotive engine ignition system or changes of an engine condition, an automotive mechanic can conventionally perform an analysis on the ignition pattern of the engine to examine symptoms, based on specific domain knowledge (domain features of an ignition pattern). In this paper, case-based reasoning (CBR) approach is presented to help solve human diagnosis problem using not only the domain features but also the extracted features of signals captured using a computer-linked automotive scope meter. CBR expert system has the advantage that it provides user with multiple possible diagnoses, instead of a single most probable diagnosis provided by traditional network-based classifiers such as multi-layer perceptions (MLP) and support vector machines (SVM). In addition, CBR overcomes the problem of incremental and decremental knowledge update as required by both MLP and SVM. Although CBR is effective, its application for high dimensional domains is inefficient because every instance in a case library must be compared during reasoning. To overcome this inefficiency, a combination of preprocessing methods, such as wavelet packet transforms (WPT), kernel principal component analysis (KPCA) and kernel K-means (KKM) is proposed. Considering the ignition signals captured by a scope meter are very similar, WPT is used for feature extraction so that the ignition signals can be compared with the extracted features. However, there exist many redundant points in the extracted features, which may degrade the diagnosis performance. Therefore, KPCA is employed to perform a dimension reduction. In addition, the number of cases in a case library can be controlled through clustering; KKM is adopted for this purpose. In this paper, several diagnosis methods are also used for comparison including MLP, SVM and CBR. Experimental results showed that CBR using WPT and KKM generated the highest accuracy and fitted better the requirements of the expert system.