基于节点聚类系数的网络社区结构发现

研究了节点聚类系数与网络社区结构之间的关系.直接使用节点聚类系数不易刻画社区子图的高聚集特性,定义了一些基于节点聚类系数的社区度量,据此识别网络中的社区.首先,给出了基于聚类系数增大的社区间边判定规则,简称CCE规则;然后,利用CCE规则引出相似度矩阵,即网络密度矩阵;最后,通过网络密度矩阵来构造Laplacian矩阵,并进一步推导出通过计算Laplacian矩阵的特征值以及特征向量来实现社区结构划分的算法.三个真实网络数据的实验结果表明,算法不仅获得了令人满意的划分结果,而且还提高了算法的时间效率.     

使用证据累积的文本聚类谱算法

针对谱聚类算法相似度函数设置困难问题,提出了一种使用证据累积的文本聚类谱算法.该算法使用超球K均值算法对文本集进行多次聚类,并将每次得到的划分结果作为判断2个文本是否应该放在一个簇中的证据,由此构建文本的相似度矩阵和正则化拉普拉斯矩阵.在TREC和Reuters文本集上进行了实验,验证了本文算法的有效性,它比层次聚类算法和CLUTO提供的K均值算法更加优越.     

适用于复杂结构的多路谱聚类算法的改进

为使多路谱聚类方法对复杂结构数据集有效地聚类,根据矩阵扰动理论,利用局部近邻关系更新谱聚类算法(NJW)中的初始相似度矩阵,得到最终的亲和矩阵.理论分析表明,数据集可划分时,该矩阵是理想块矩阵或接近理想块矩阵,保证了本文算法聚类划分的正确性.将本文算法和基于路径的谱聚类、密度敏感的谱聚类以及基于流平面排序的谱聚类进行了比较,结果表明,本文算法在数据集具有复杂分布结构时可以确定聚类个数,得到正确的聚类结果.进一步将本文算法用于真实数据集上的聚类分析,表明本文算法是有效的.     

确定FCM聚类中心的自动谱聚类社团发现算法

通常大规模复杂网络中社团数量是未知的,针对K-means谱聚类社团发现算法无法自动确定社团数量和聚类精度不高的缺点,提出了基于本征间隙和模糊c均值算法的自动谱聚类算法发现算法(FCMASC).该算法利用特征值的最大本征间隙来确定社团划分数量k,以特征向量矩阵线性相关性来确定FCM算法的初始聚类中心,运用FCM算法来对特征矩阵向量矩阵进行聚类.实验结果显示FCMASC算法能够有效提高聚类精度.     

基于稀疏矩阵的谱聚类图像分割算法

在图像分割中谱聚类算法需要计算像素之间的相似度矩阵,构造数据量大,并且要对拉普拉斯矩阵进行特征分解,计算比较耗时。针对这一问题,提出了一种基于稀疏矩阵的谱聚类图像分割算法。算法结合图像特征信息在不同尺度上对谱聚类进行误差分析,设计了一种新的样本信息选取方案,并利用选取的图像信息直接创建稀疏相似度矩阵。理论分析以及图像分割实验结果表明,该算法能够有效降低谱聚类的计算复杂度,同时,提高了分割的准确性和鲁棒性。     

基于密度峰值的重叠社区发现算法

根据基于快速搜索和发现密度峰值的聚类方法的思想,提出了基于密度峰值的重叠社区发现算法。首先定义新的距离矩阵算法,克服了邻接矩阵元素为整数的缺陷。然后用概率形式刻画每个节点属于不同类别的可能性,从而实现了重叠社区的划分。基于真实网络的实验结果验证了本文算法的可行性和有效性。     

基于PCA相似度和谱聚类相结合的高炉历史数据聚类

将主元分析(principal component analysis, PCA)模型相似度(以下简称PCA相似度)和谱聚类(spectral clustering)算法相结合,并用于基于高炉历史数据挖掘的炉况工作点变化的分析。利用PCA相似度与距离相似度的加权来衡量滑窗数据集之间的相似度,进一步将数据集的聚类问题转化为图的最优划分问题,通过谱聚类得到聚类结果。该方法降低了高炉工作点漂移的影响,能够有效稳定的实现高炉炉况工作点的聚类。基于现场历史数据的离线测试表明:与已有的基于PCA相似度和k-means聚类的算法对比,本研究可以更加有效区分炉况工作点的跳变。     

一种改进的社区探测方法

社区探测是图和网络领域非常关键的技术之一,其中聚类方法扮演了重要的角色。针对层次聚类算法较高的时间复杂度,在信息理论框架下提出一种改进的社区探测方法 p IBD。p IBD把单部网络变换成二部图网络,预测k值,并基于信息瓶颈理论进行划分式聚类。实验结果表明,p IBD方法可以获得较已有层次聚类方法更高的准确率。     

基于链接的模糊聚类集成方法

针对多数聚类集成方法忽视潜在信息或获取潜在信息方法复杂这一缺点,提出一种基于链接的模糊聚类集成方法。该算法首先利用模糊聚类算法建立集成信息矩阵,然后使用相应的链接方法将集成信息矩阵转化为反映数据相关性的权重图,最后运用图划分技术得到最终结果。实验结果表明,新提出的算法可以有效地获取潜在信息,同时提高聚类质量。     

融合多数据源的蛋白质功能模块的挖掘算法

针对蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络的信息不完善和高噪声问题,提出一种融合多生物数据的二分图聚类集成方法以检测网络中的功能模块.该方法结合了基因本体论(gene ontology,GO)、基因表达谱数据以及多种基础聚类算法,用一种新的二分图来组织多种基础聚类算法的中间结果,并结合对称非负矩阵分解(non-negative matrix factorization,NMF)算法挖掘其中功能意义上最一致蛋白质功能模块,同时,该算法能处理蛋白质功能重叠问题.实验结果表明:所提算法整体优于基准比较方法,是一种融合多种生物信息源和不同的聚类方法的有效途径.     

基于多重特征向量的有向网络社团结构划分算法

有向网络社团结构的识别对于理解复杂系统的结构特性和动力学特性都有着重要的意义。提出了一种基于拉普拉斯矩阵多重特征向量的有向网络社团结构划分算法,该算法利用有向网络拉普拉斯矩阵的前c个较小特征值所对应的特征向量来划分有向网络的社团结构。在人工数据和实证数据上与模块度的谱优化算法和模拟退火算法做了对比实验。实验结果表明,当社团结构明显时,该算法的归一化互信息指标的值接近于1。当社团结构不明显时,该算法所取得的效果也优于谱优化和模拟退火算法。与这两种算法相比,在实证网络上模块度Q值也可以提高17.28%和19.21%。该文工作对于理解有向网络上拉普拉斯矩阵的多重特征向量与网络的社团结构的关系具有十分重要的意义。     

基于传播概率矩阵的异构信息网络表示学习

根据元路径和可交换矩阵,结合节点一阶和二阶相似性得到最后的传播概率矩阵;利用降噪自动编码器对传播概率矩阵进行降维得到异构信息网络的节点表示;将异构信息网络的节点表示用梯度提升树（GBDT）分类,得到不同百分比训练集下的分类准确率,用聚类指标标准化互信息（NMI）评价聚类效果,用T-SNE展现可视化效果. 在数据集DBLP和AMiner上分别进行实验,相比DeepWalk、node2vec和metapath2vec方法,在应用任务节点分类上,所提出的基于传播概率矩阵的异构信息网络表示学习（HINtpm）的准确率与DeepWalk相比最高提升了24%,聚类指标NMI与DeepWalk相比最高提升了13%.     

谱聚类在图像识别中的应用

聚类分析的一个重要应用就是图像识别,谱聚类因为比传统的聚类方法更高效而迅速被广泛运用到图像处理中。谱聚类算法其中一个重要的步骤是构造一个合适的相似矩阵,本文提出一种基于共享近邻重要性的自适应谱聚类算法且应用到数字手写图像识别中,与自适应谱聚类算法做比较试验,表明谱聚类算法能取得较好的识别结果。     

模块密度谱分的网络社团发现方法

为有效地检测复杂网络中的社团结构,对评估与发现社团的模块密度函数(即D值)进行了优化．通过模块密度函数的优化进程,论证了模块密度函数被优化框定到广阔的谱分聚类方法中的矩阵松散最大化,并且提出了一种新的谱分算法．该算法允许自动选择最优的社团结构数目．在经典的计算机产生的随机网络及真实世界网络中检验了该算法．特别地,当网络中社团结构变得模糊时,实验结果显示这种新的算法在发现复杂网络社团上比基于模块密度的直接核方法及基于模块函数(Q)的谱分方法更加有效．     

Voice activity detection based on deep belief networks using likelihood ratio

A novel technique is proposed to improve the performance of voice activity detection(VAD) by using deep belief networks(DBN) with a likelihood ratio(LR). The likelihood ratio is derived from the speech and noise spectral components that are assumed to follow the Gaussian probability density function(PDF). The proposed algorithm employs DBN learning in order to classify voice activity by using the input signal to calculate the likelihood ratio. Experiments show that the proposed algorithm yields improved results in various noise environments, compared to the conventional VAD algorithms. Furthermore, the DBN based algorithm decreases the detection probability of error with [0.7, 2.6] compared to the support vector machine based algorithm.     

小世界效应加速生物地理学优化的社团识别算法

为提高基于优化方法的网络社团结构识别算法的有效性,设计一种利用小世界效应加速生物地理学优化过程的网络社团结构识别算法. 首先基于矩阵随机编码建立网络社团识别生物地理学优化框架,在栖息地中全局进化地搜索对应于最大化模块度的网络社团划分. 然后,给出基于小世界效应的生物地理学迁移策略,可以加速进化算法的信息交换过程. 最后,运用该算法在现实网络和人工合成网络上进行实验. 结果表明:引入小世界效应能够降低网络社团结构识别算法的收敛时间;在典型现实网络与人工合成网络上运行该算法能够获得较高的模块度值与标准化互信息值;信息交换的拓扑结构能够优化进化算法效率. 应用小世界效应加速生物地理学优化的网络社团识别算法具有较好的可行性与有效性.     

进化谱分算法检测动态网络社团结构

为有效地检测动态复杂网络中的社团结构,在进化时间平滑框架下对模块函数及模块密度函数进行了优化．通过两种函数的优化进程,论证了模块函数及模块密度函数可在进化框架下作为进化谱分聚类方法检测动态网络中社团结构的理论基础,在此理论基础上提出了检测动态网络社团结构的进化谱分算法．在计算机合成的动态网络及真实世界动态网络中,检验了该算法的合理性及准确性并与其他方法进行了比较．实验结果显示,这种新的算法仍有很高的准确性．     

Estimation for Traffic Arrival Rate and Service Rate of Primary Users in Cognitive Radio Networks

In order to estimate the traffic arrival rate and service rate parameters of primary users in cognitive radio networks, a hidden Markov model estimation algorithm (HMM-EA) is proposed, which can provide better estimation performance than the energy detection estimation algorithm (ED-EA). Firstly, spectrum usage behaviors of primary users are described by establishing a preemptive priority queue model, by which a real state transition probability matrix is derived. Secondly, cooperative detection is utilized to detect the real state of primary users and emission matrix is derived by considering both detection and false alarm probability. Then, a hidden Markov model is built based on the previous two steps, and evaluated through the forward-backward algorithm. Finally, the simulations results verify that the HMM-EA algorithm outperforms the ED-EA in terms of convergence performance, and therefore the secondary user is able to access the unused channel with the least busy probability in real time.     

运动目标空间模式辨识与异常交通行为检测

提出了运动目标的空间运动模式辨识与异常交通行为检测方法。利用改进Hausdor-ff距离的轨迹空间度量方法构建了轨迹集合的空间距离相似度矩阵。根据谱聚类算法学习轨迹的空间分布,提取了运动目标的典型运动模式。在此基础上,提出了基于Bayes分类器的轨迹空间运动模式匹配方法,进而检测异常交通行为。以实际交通场景中的车辆换道行为检测为例,验证了方法的有效性。该方法可以为运动目标交通行为特性以及交通管理控制等方面的研究提供技术支持。     

自适应半监督邻域聚类算法

为了充分利用监督信息指导聚类过程,提出自适应半监督邻域聚类算法(adaptive semi-supervised neighborhood clustering algorithm,SSCAN).引入监督矩阵与距离度量结合,构造合理的相似矩阵;充分利用监督信息,通过标签信息矩阵与流形正则项结合调整模型,改善聚类效果.在...