关于模糊C-均值（FCM）聚类算法的改进

针对模糊C-均值（FCM）聚类算法的容易收敛于局部极值的不足,提出了一种改进的模糊FCM聚类算法,此新算法在聚类中心选取和优化过程中进行了充分的考虑,是一种用于确定最佳聚类数的聚类算法,并且利用了分阶段思想,结合动态直接聚类算法和标准聚类算法,来尽量避免模糊C-均值（FCM）聚类算法的不足。新算法与传统（FCM）聚类算法方法相比,提高了算法的寻优能力,并且迭代次数更少,在准确度上也有较大的提高,具有很好的实际应用价值。     

熵指数约束的模糊聚类新算法

针对基于模糊C均值聚类(fuzzy C-means,FCM)算法框架的竞争聚集聚类(competitive agglomeration,CA)算法中模糊指数m被限定为2的问题,提出了一种更为普适的模糊聚类新算法.该算法首先在FCM算法框架的基础上引入熵指数约束条件,构造了基于熵指数约束的模糊C均值聚类(entropy index constraint FCM,EIC-FCM)算法,成功地将模糊指数m1的约束条件转换为熵指数0r1的约束条件,经分析该算法具备与经典FCM算法等效的聚类性能.其后进一步在EIC-FCM算法的框架下融入竞争学习机制得到基于熵指数约束的竞争聚集聚类(entropy index constraint CA,EICCA)算法,该算法由于使用(0,1)范围的熵指数约束而不再受到模糊指数仅为2的限制,增强了算法的适应性且更具普适性的特征.在模拟数据集以及UCI数据集上的实验结果同样表明,EICCA方法较之经典的CA算法性能更为优越,参数的选择更为灵活.     

基于模糊相关度的模糊C均值聚类加权指数研究

在极小化模糊C均值（FCM）聚类目标函数的过程中,针对目前模糊加权指数m的确定缺乏理论依据和有效评价方法的问题,提出了一种基于模糊相关度的模糊加权指数计算方法。首先定义模糊相关度的聚类有效性函数,然后通过Gauss迭代计算FCM聚类有效性并将其反馈到模糊加权指数的变化中,从而使m收敛到一个稳定的最优解。理论分析和实验结果表明,该算法是有效的,所得到加权指数m符合预期的结果。     

改进模糊划分的FCM聚类算法的一般化研究

聚类分析是无监督模式识别中的一种重要方法,已广泛应用于数据挖掘、图像处理、计算机视觉、生物信息和文本分析中.在聚类算法中,模糊指数m对聚类结果有十分重要的影响.针对IFP-FCM算法模糊指数m被限定为2的问题,提出了一般化的改进模糊划分的FCM聚类算法GIFP-FCM.通过引入新的隶属度约束,解决了IFP-FCM算法模糊指数m的一般化问题;同时GIFP-FCM算法从Voronoi距离和竞争学习的角度对其鲁棒性和快速收敛性进行了合理解释;其次,通过引入模糊程度系数α,使得FCM算法和IFP-FCM算法分别表示为GIFP-FCM算法在α等于0和α趋于1时的特例.实验结果表明,GIFP-FCM算法较之于IFP-FCM和FCM算法具有更好的鲁棒性和参数适应性;在纹理图像分割中,GIFP-FCM也明显优于IFP-FCM和FCM算法.     

FCM聚类算法中模糊加权指数m的优化

研究模糊加权指数m对FCM(Fuzzy c-means)算法的聚类性能的影响,从划分熵入手提出了变权划分熵的概念,并基于模糊决策理论提出了一种最优加权指数m*的选取方法.该方法利用小的目标函数值和小的变权划分熵对应好的数据分类结果这一特性,将m的确定转化为一个带约束的非线性规划问题,从而确定最佳取值m*.实验结果表明该方法是非常有效和灵敏的.     

一种基于类间距阈值的模糊聚类算法

针对模糊C-均值(Fuzzy C-Means,FCM)算法需要事先设定聚类数C,若设定不当,容易导致错分类的问题,提出了一种利用类间距阈值搜索聚类数的方法来确定最佳聚类数.算法可以自适应确定最佳聚类数,仿真结果表明了利用类间距阈值方法确定聚类数的有效性.     

基于划分模糊度的聚类有效性函数

模糊C-均值(FCM)聚类算法是目前最流行的数据集模糊划分方法之一.但是,有关聚类类别数的合理选择和确定,即聚类有效性分析,对FCM算法而言仍是一个开放性问题.为此,本文结合数据集的几何结构信息和FCM算法的模糊划分信息,重新定义了划分矩阵,进而利用划分模糊度提出了一种新的模糊聚类有效性函数.实验结果表明该方法是有效的且具有良好的鲁棒性.     

结合蚁群聚类算法的模糊 C 均值聚类

模糊 C 均值(FCM)聚类算法采取随机选取聚类中心的方法,这种方法使得 FCM 算法在局部范围内容易获得最优解,但在全局范围内效果较差,且 FCM 算法中聚类簇的个数一般需要人为设定.面对上述种种问题,文中将蚁群聚类算法和 FCM 聚类算法进行结合,获得了一种改进的 FCM 聚类算法.该算法在初步聚类中利用蚁群聚类产生聚类中心和簇的个数,将产生的聚类中心提供给 FCM 算法进行再次聚类.利用蚁群聚类的全局搜索和并行运算的优点避免了聚类易陷入局部最优解的缺陷.经过实验验证,该算法较一般 FCM 算法具有更好的性能.     

论模糊C均值算法的模糊指标

模糊C均值算法(FCM)是经常使用的聚类算法之一．模糊指标m的选取对FCM的性能有重要影响．但使用模糊C均值算法时，理论上如何选取模糊指标m一直是一个问题．该文指出当一个数据被聚集成c个子类时，每个子类一般情形下应有不同的类中心．据此作者通过研究FCM算法的收敛点集的性质，得到了FCM算法的平凡解的稳定性判据，由此证明了如何选取模糊指标m理论上依赖于数据本身，并给出了理论上选取模糊指标m的规则．实验结果说明了该文给出的规则是有效的．     

密度和有效性指标的自适应模糊C-均值算法

FCM算法作为基于目标函数的模糊聚类算法中最经典的算法之一,在实际应用中得到了深入的研究,但FCM算法需要人为给定分类数C,因此破坏了聚类的无监督性。针对FCM算法的不足,提出了利用密度指标确定初始聚类数目上限Cmax,并且对有效性指标进行了改进,计算对于(1,Cmax]中的每一个c对应的有效性函数值,根据有效性评判,确定最佳聚类数,实现了自动得到最佳分类数的算法。     

模糊判断矩阵环境下的大型群决策方法

为解决大型的群决策问题,对传统的模糊C均值算法(FCM)进行了扩展。通过扩展的算法对专家个体模糊判断矩阵聚类,获取模糊划分矩阵和聚类原型,根据模糊划分矩阵确定类权重,进而利用WAA算子对聚类原型进行集结,求取群综合模糊判断矩阵。通过算例验证了该算法的可行性。     

基于软分类和卡尔曼滤波方法的模糊规则提取

提出了一种新的基于遗传模糊软分类和卡尔曼滤波方法的模糊辨识算法.该算法由3个步骤组成：（1）基于遗传算法确定模糊C均值（FCM）中的最佳分类数,从而确定模糊规则的前件和样本在各类中的隶属度;（2）采用最小二乘法（LS）来确定模糊规则后件的初始参数;（3）用卡尔曼滤波方法调整后件参数.最后,运用该算法对我国全要素生产力进行了模糊规则的提取.     

一种扩展的条件模糊C-均值聚类算法

在综合分析标准的模糊C-均值聚类算法和条件模糊C-均值聚类算法基础上,对模糊划分空间进行修改,进一步弱化模糊划分矩阵的约束,给出一种扩展的条件模糊C-均值聚类算法。算法的划分矩阵和原型不依赖于背景约束及模糊划分矩阵的隶属度总和。实验结果表明：该算法可以得到不同的聚类原型,并具有很好的聚类效果。     

改进的模糊C-均值聚类算法

为了克服模糊C-均值（FCM）聚类算法易陷入局部极小值和对初始值敏感的缺点,提出了一种基于改进量子蚁群的模糊聚类算法。将量子计算原理和蚁群算法相结合来改进FCM算法。初期采用量子遗传算法生成信息素分布,后期利用蚁群算法的全局搜索性、并行计算性等特点避免聚类陷入局部最优解。实验证明该算法保证了种群的多样性,有较好的全局收敛性,克服了模糊C-均值聚类算法的不足,能有效解决未成熟收敛的问题,使聚类问题最终快速、有效地收敛到全局最优解。     

A hybrid fuzzy regression-fuzzy cognitive map algorithm for forecasting and optimization of housing market fluctuations

This paper presents a hybrid algorithm based on fuzzy linear regression (FLR) and fuzzy cognitive map (FCM) to deal with the problem of forecasting and optimization of housing market fluctuations. Due to the uncertainty and severe noise associated with the housing market, the application of crisp data for forecasting and optimization purposes is insufficient. Hence, in order to enable the decision-makers to make decisions with respect to imprecise/fuzzy data, FLR is used in the proposed hybrid algorithm. The best-fitted FLR model is then selected with respect to two indicators including Index of Confidence (IC) and Mean Absolute Percentage Error (MAPE). To achieve this objective, analysis of variance (ANOVA) for a randomized complete block design (RCBD) is employed. The primary objective of this study is to utilize imprecise/fuzzy data in order to improve the analysis of housing price fluctuations, in accordance with the factors obtained through the best-fitted FLR model. The secondary objective of this study is the exhibition of the resulted values in a schematic way via FCM. Hybridization of FLR and FCM provides a decision support system (DSS) for utilization of historical data to predict housing market fluctuation in the future and identify the influence of the other parameters. The proposed hybrid FLR-FCM algorithm enables the decision-makers to utilize imprecise and ambiguous data and represent the resulted values of the model more clearly. This is the first study that utilizes a hybrid intelligent approach for housing price and market forecasting and optimization.     

一个新的模糊聚类有效性指标

提出一个新的模糊聚类有效性指标。该指标能确定由模糊C-均值算法(FCM)所得模糊划分的最优划分和最优聚类数,结合了模糊聚类的紧致性和分离性信息,用类内加权平方误差和计算紧致性,用类间相似度计算分离性。在3个人造数据集和3个真实数据集上进行对比实验,结果证明该指标的性能优于其他有效性指标。     

笛卡尔乘积下的FCM聚类研究

针对于模糊c-均值（FCM）算法在初始聚类中心选取不佳的情况下容易产生聚类错误划分的情况,从FCM算法出发提出了一种基于笛卡尔乘积的FCM聚类算法（C-FCM）,并分析了加权指数m对聚类分析的影响。C-FCM将聚类提高到更高维的空间,有效地避免了FCM 对初值敏感及容易陷入局部极小的缺陷。客运专线列控（TCC）评估测试项目对C-FCM的检验结果表明,与传统FCM算法相比,C-FCM算法更准确,效果更佳,对解决邻站数据包的划分问题是可行、有效的。     

基于模糊隶属度空间约束的FCM图像分割

针对模糊C均值(FCM)算法对噪声较为敏感,提出了基于隶属度空间约束的FCM图像分割方法,该方法将隶属度空间约束关系引入到FCM目标函数,在新的目标函数中,像素点的隶属度不仅仅与FCM标准目标函数有关,还与其领域像素点的隶属度有关。由于融合了图像像素点的空间信息,反映了领域像素点间的隶属度关联信息,因此该算法具有较强的杭噪性能。