基于多项式核的结构化有向树数据聚类算法

各个点在数据内部的组织结构中自然地扮演着3种不同的结构性角色,分别是毂、质心和野值.在基于邻域的聚类算法中,邻域密度因子能够识别分离数据集中的毂、质心和野值.但是,邻域密度因子对有噪声和重叠的数据往往失效.为了解决该问题,引入了基于多项式核的邻域密度因子,并在有向树框架下,提出了一种结构化的数据聚类算法,其计算复杂度线性于输入数据的大小.对带有噪声和重叠的数据集,该算法能够找到所有显著的、任意形状的不均衡聚类.在人工和真实数据集上的实验结果都证实了该算法的有效性和快速性.     

层次聚类算法的有效性研究

针对如何从层次聚类算法得到样本集的多种聚类结果中获得用户最满意的聚类结果,在深入研究聚类有效性的基础上,通过模糊相似性关系刻画聚类的类内致密性和类间分离性,建立了一个新的聚类有效性函数。在人工和实际数据集上的实验都表明了该有效性函数具有良好的性能。     

大数据的密度统计合并算法

针对处理大数据时传统聚类算法失效或效果不理想的问题,提出了一种大数据的密度统计合并算法(density-based statistical merging algorithm for large data sets,简称DSML).该算法将数据点的每个特征看作一组独立随机变量,并根据独立有限差分不等式获得统计合并判定准则.首先,使用统计合并判定准则对Leaders算法做出改进,获得代表点集;随后,结合代表点的密度和邻域信息,再次使用统计合并判定准则完成对整个数据集的聚类.理论分析和实验结果表明,DSML算法具有近似线性的时间复杂度,能处理任意形状的数据集,且对噪声具有良好的鲁棒性,非常有利于处理大规模数据集.     

多层核心集凝聚算法

许多经典的聚类算法,如平均链接,K-means,K-medoids,Clara,Clarans等,都是利用单一的聚类中心进行聚类.为克服单一聚类中心只能描述凸状聚类的缺陷,CURE,DBSCAN等算法使用多个代表点(或稠密点)表述任意形状的聚类结构,但仍难以聚类重叠和噪声数据.为此,提出一种基于多层聚类中心(称为核心集)的凝聚聚类算法(MulCA).该算法使用了多层核心集表述聚类结构,使得每一层数据集向其核心集凝聚.同时,上层的核心集自动成为下层的数据集.随着每层核心集规模按α比例迅速减少,控制了凝聚过程的迭代次数.此外,引入了基于随机采样计算ε-核心集(RBC)的技巧,将MulCA算法应用于大规模数据集.大量的数值实验充分验证了MulCA算法的有效性.     

结合整体一致性和局部差异性的图像目标显著性检测

目的 为准确描述图像的显著信息,提出一种结合整体一致性和局部差异性的显著性检测方法,并将显著性特征融入到目标分割中。方法 首先,利用频率调谐法(IG)对目标整体特征的一致性进行显著性检测。然后,引入NIF算法检测显著目标的局部差异性。最后结合两种算法形成最终的显著性检测方法,并应用于图像目标分割。结果 在公认的Weizmann数据集上验证本文方法显示目标的绝对效率并与其他算法对比,实验结果表明本文方法在精确率,召回率,F1-measure(分别为0.445 6,0.751 2,0.576 4)等方面优于当前流行的算法。并且在融合显著性的图像目标分割中,取得满意的实验结果。结论 提出一种新的显著性检测算法,综合体现目标的整体和局部特征,并在公开数据集上取得较高的统计评价。实验结果表明,该算法能够对自然图像进行较准确的显著性检测,并成功地应用于自然图像的目标分割。     

视觉显著性凸显目标的评价

为了全面评价显著图'凸显'目标的程度, 本文建立了一系列定量指标来评价目前备受关注的五种显著图模型在目标分割中的作用. 首先,简要回顾了五种显著图模型;其次,以人工分割作为显示图像中感兴趣目标的标准,建立了三组评价指标 (分别对应原始显著图、固定阈值以及自适应阈值的分割图);最后,在Corel、MSRA、Weizmann等图像数据库上进行了评价实验,结果显示了五种显著图模型在目标分割中的不同性能.本文的研究对基于显著性目标分割方法的进一步发展和应用具有一定的意义和参考价值.     

利用核心集粗化的多层聚类算法

粗化是多层聚类算法中的关键步骤.经典的多层聚类算法,如METIS(multilevel scheme for partitioning irregular graphs)、Graclus等,利用顶点和边权的若干准则合并顶点和边,实现粗化,其缺点是粗化之后的小规模数据集无法准确表述原数据集的全局信息和结构.提出了核心集粗化(core-sets coarsening)的方法,通过定义“多层核心集”,逐层保留数据集的全局信息.同时,顶层核心点的个数与聚类个数相同,其每个核心点对应一个单独的类,因此不需要一般多层聚类中的划分过程.实验结果表明了该算法的有效性.     

基于嵌套侵润控制的非线性前馈系统的全局镇定

In this paper, we discuss global stabilization procedure for convergence of a more general feedforward nonlinear systems. Our stabilizer consists of a nested saturation function, which is a nonlinear combination of saturation functions. We extend the existing stabilization results and prove that our stabilizer is exponential convergent.