基于网格相对密度的多密度聚类算法

提出网格相对密度的概念和边界点提取技术,在此基础上给出了一种多密度聚类算法。该算法使用网格相对密度识别具有不同密度聚簇的相对高密度网格单元,聚类时从相对高密度网格单元开始逐步扩展生成聚簇。实验结果表明,算法能有效地识别不同形状、不同密度的聚簇并对噪声数据不敏感,具有聚类精度高等优点。     

基于移动技术的动态网格聚类算法

为了解决动态网格划分技术中聚类结果对数据输入顺序的依赖性和聚类精度差的问题,提出了基于移动技术的动态网格聚类算法(grid-based clustering algorithm based on shifting technology, GLASS).该聚类算法主要利用了动态网格划分技术和移动网格技术来解决上述问题,且能够识别任意形状、任意大小的聚类,只需一个参数,且时间复杂度是数据集大小和数据维度的线性函数.实验结果表明该算法是有效的.     

基于相交划分的动态网格聚类算法*

为了解决相交网格划分技术中聚类结果对数据输入顺序的依赖性和聚类结果精度不高的问题,提出了一种基于相交划分的动态网格聚类算法(DGBO)。该算法利用相交网格划分技术和移动网格技术来解决上述问题,通过连接相交的高密度网格单元形成聚类,只需一个参数,运行速度快。实验表明,DGBO算法能够快速有效地对任意形状、大小的数据集进行聚类,并能很好地识别出孤立点和噪声。     

基于优化网格的最小生成树聚类算法

提出一种基于优化网格的最小生成树聚类算法OGMST(MST Clustering Algorithm Based on Optimized Grid),一方面利用最小生成树的方法进行聚类,另一方面利用了参数自动化的网格划分技术和密度阈值处理技术,解决了最小生成树聚类算法不适用于多密度数据集的局限性,提高了现有的多密度聚类算法的效率和精度.算法还对边界点进行了有效的处理.实验表明算法具有较好的可扩展性,是一种高效、快速的聚类算法.     

一种基于网格框架下改进的多密度SNN聚类算法

针对数据集中数据分布密度不均匀以及存在噪声点,噪声点容易导致样本聚类时产生较大的偏差问题,提出一种基于网络框架下改进的多密度SNN聚类算法。网格化递归划分数据空间成密度不同的网格,对高密度网格单元作为类簇中心,利用网格相对密度差检测出在簇边界网格中包含噪声点;使用改进的SNN聚类算法计算边界网格内样本数据点的局部密度,通过数据密度特征分布对噪声点进行类簇分配,从而提高聚类算法的鲁棒性。在UCI高维的数据集上的实验结果表明,与传统的算法相比,该算法通过网格划分数据空间和局部密度峰值进行样本类簇分配,有效地平衡聚类效果和时间性能。     

一种改进的快速聚类算法GLDBSCAN

本文在基于局部密度的空间聚类算法LDBSCAN的基础上提出了一种基于网格和SP-Tree的快速聚类算法GLDBSCAN。改进算法设计了一种新的对数据空间进行划分的网格划分方法,并采用空间索引SP-Tree来组织网格结构。算法同时提出用网格中心对象来代表网格包含的对象集合进行聚类,从而降低聚类时间和I/O消耗,实现快速聚类。实验结果表明,GLDBSCAN算法在不降低LDBSCAN聚类质量的前提下,大大提高了聚类的效率,并且能有效地对大规模数据集进行聚类。     

基于动态网格的数据流聚类分析

提出的增量式数据流聚类算法DGCDS结合网格和密度技术,能够得到任意形状的聚类,通过改进网格密度的计算方式,解决了现有网格算法中丢失数据空间影响信息的问题,并且实现了关键参数的自适应设置,减小了人工参数对聚类结果的影响。     

网格聚类中的边界处理技术

提出利用限制性k近邻和相对密度的概念识别网格聚类边界点的技术,给出网格聚类中的边界处理算法和带边界处理的网格聚类算法(GBCB).实验表明,聚类边界处理技术精度高,能有效地将聚类的边界点和孤立点/噪声数据分离开来.基于该边界处理技术的网格聚类算法GBCB能识别任意形状的聚类.由于它只对数据集进行一遍扫描,算法的运行时间是输入数据大小的线性函数,可扩展性好.     

基于网格的快速搜寻密度峰值的聚类算法优化研究

CFSFDP是基于密度的新型聚类算法,可聚类非球形数据集,具有聚类速度快、实现简单等优点。然而该算法在指定全局密度阈值dc时未考虑数据空间分布特性,导致聚类质量下降,且无法对多密度峰值的数据集准确聚类。针对以上缺点,提出基于网格分区的CFSFDP(简称GbCFSFDP)聚类算法。该算法利用网格分区方法将数据集进行分区,并对各分区进行局部聚类,避免使用全局dc,然后进行子类合并,实现对数据密度与类间距分布不均匀及多密度峰值的数据集准确聚类。两个典型数据集的仿真实验表明,GbCFSFDP算法比CFSFDP算法具有更加精确的聚类效果。     

基于密度峰值的网格聚类算法

2014年提出的密度峰值聚类算法,思想简洁新颖,所需参数少,不需要进行迭代求解,而且具有可扩展性。基于密度峰值聚类算法提出了一种网格聚类算法,能够高效地对大规模数据进行处理。首先,将N维空间粒化为不相交的长方形网格单元;然后,统计单元空间的信息,利用密度峰值聚类寻找中心点的思想确定中心单元,即中心网格单元被一些低局部密度的数据单元包围,而且与比自身局部密度高的网格单元的距离相对较大;最后,合并与中心网格单元相近网格单元,从而得出聚类结果。在UCI人工数据集上的仿真实验结果表明,所提算法能够较快得出聚类中心,有效处理大规模数据的聚类问题,具有较高的效率,与原始的密度峰值聚类算法相比,在不同数据集上时间损耗降低至原来的1/100~1/10,而精度损失维持在5%~8%。     

利用区域划分的多密度快速聚类算法

针对基于网格的聚类算法存在簇边缘网格中包含噪声点、利用网格相对密度差进行网格合并时不能区分密度均匀变化的网格等问题。提出一种利用区域划分的多密度快速聚类算法MFCBR。算法把数据空间划分成密度不同的网格,利用网格索引表和网格中心密度差合并网格形成簇,然后分别计算每个簇的边界网格质心、边界网格和最近簇网格中心位置,利用三者之间的关系来排除簇边界网格数据中包含的噪声点。实验表明,该算法在降低噪声数据对聚类干扰的同时,且对密度均匀变化的多密度数据集也有较优的处理效果。     

一种基于密度和网格的簇心可确定聚类算法

以网格化数据集来减少聚类过程中的计算复杂度,提出一种基于密度和网格的簇心可确定聚类算法.首先网格化数据集空间,以落在单位网格对象里的数据点数表示该网格对象的密度值,以该网格到更高密度网格对象的最近距离作为该网格的距离值;然后根据簇心网格对象同时拥有较高的密度和较大的距离值的特征,确定簇心网格对象,再通过一种基于密度的划分方式完成聚类;最后,在多个数据集上对所提出算法与一些现有聚类算法进行聚类准确性与执行时间的对比实验,验证了所提出算法具有较高的聚类准确性和较快的执行速度.     

一种新型的基于密度和栅格的聚类算法*

针对网格和密度方法的聚类算法存在效率和质量问题,给出了密度和栅格相结合的聚类挖掘算法,即基于密度和栅格的聚类算法DGCA（density and grid based clustering algorithm）。该算法首先将数据空间划分为栅格单元,然后把数据存储到栅格单元中,利用DBSCAN密度聚类算法进行聚类挖掘;最后进行聚类合并和噪声点消除,并将局部聚类结果映射到全局聚类结果。实验通过人工数据样本集对该聚类算法进行理论上验证,表明了该算法在时间效率和聚类质量两方面都得到了提高。     

基于二次网格优化的粒子群模糊聚类算法

针对模糊C均值聚类算法易受初始聚类中心影响且收敛速度慢的缺陷,提出一种基于二次网格优化的粒子群模糊聚类算法Grid-PFcm。该算法首先将数据空间网格化,依据深度优先遍历规则,连通相邻密集网格单元,计算连通网格的相对密度,选取相对密度值最大的连通网格,计算中心位置,初始化聚类中心。然后,按照基于网格空间的单维向量变化原理,实现最佳粒子全局寻优,进一步优化初始聚类中心,以降低初始聚类中心选取对聚类效果的影响度。最后,通过实验表明,该算法能够加快寻优收敛速度,提高聚类效率和效果。     

基于多维网格空间的改进K-means聚类算法

K-means算法是被广泛使用的一种聚类算法,传统的K-means算法中初始聚类中心的选择具有随机性,易使算法陷入局部最优,聚类结果不稳定。针对此问题,引入多维网格空间的思想,首先将样本集映射到一个虚拟的多维网格空间结构中,然后从中搜索出包含样本数最多且距离较远的子网格作为初始聚类中心网格,最后计算出各初始聚类中心网格中所包含样本的均值点来作为初始聚类中心。此法选择出来的初始聚类中心与实际聚类中心拟合度高,进而可据此初始聚类中心稳定高效地得到最终的聚类结果。通过使用计算机模拟数据集和UCI机器学习数据集进行测试,结果表明改进算法的迭代次数和错误率比较稳定,且均小于传统K-means算法测试结果的平均值,能有效避免陷入局部最优,并且聚类结果稳定。     

基于峰值网格改进的小波聚类算法

针对小波聚类算法在不同网格划分尺度下表现出的聚类效果差异,提出了一种基于峰值网格的改进方法。算法主要针对小波聚类中连通区域的检测方式进行改进：首先,将小波变换后的空间网格依网格值的大小进行排序;然后利用广度优先搜索的方式遍历每一个空间网格,以检测经小波变换后数据中的峰值连通区域;最后,标记连通区域并将其映射到原数据空间中,以得出聚类结果。在8个人工数据集（4个凸数据集与4个非凸数据集）和UCI数据库中的2个真实数据集上的实验结果表明,改进算法在低网格划分尺度下有着良好的表现,与原小波聚类算法相比,这个算法对网格划分尺度的需求降低了25%~60%,并且在相同的聚类效果下减少了14%的聚类所需时间。     

网格和密度聚类方法在人头检测中的应用

根据人头特征,提出了一种基于网格和密度的聚类算法。该算法将图像分成网格,然后逐行计算网格的密度,碰到符合密度要求的网格时,算法转为纵向计算网格的密度,记录下纵向符合密度要求的网格数量,以此判断是否存在人头以及计算人头的参数。该算法结合了网格聚类的低时空复杂度和密度聚类的良好抗噪性的特点。实验证明该算法速度比Hough变换快两个数量级,而且所需存储空间小。     

基于Zipf分布的网格密度峰值聚类算法

网格密度峰值聚类在兼顾密度峰值聚类算法可识别任意形状类簇的基础上,通过数据集的网格化简化整体计算量,成为当前备受关注的聚类方法.针对大规模数据,如何进一步区分稠密与稀疏网格,减少网格密度峰值聚类中参与计算的非空网格代表点的数量是解决“网格灾难”的关键.结合以网格密度为变量的概率密度分布呈现出类Zipf分布的特点,提出一种基于Zipf分布的网格密度峰值聚类算法.首先计算所有非空网格的密度并映射为Zipf分布,根据对应的Zipf分布筛选出稠密中心网格和稀疏边缘网格;然后仅对稠密中心网格进行密度峰值聚类,在自适应确定潜在聚类中心的同时减少欧氏距离的计算量,降低算法复杂度;最后通过对稀疏边缘网格的处理,进一步优化类簇边界并提高聚类精度.人工数据集和UCI数据集下的实验结果表明,所提出算法对大规模、类簇交叉数据的聚类具有明显优势,能够在保证聚类精度的同时降低时间复杂度.     

面向移动对象的高效组最近邻居查询方法

组最近邻居查询是移动对象数据库重要的查询类型之一。本文提出了一种基于网格索引结构的剪枝搜索策略,将空间区域划分为网格,通过对象点的网格单元标识减少组最近邻居查询所需要的节点访问代价。用步长迭代法得到查询对象集的质心,提出了一种移动对象组最近邻居查询MOGNN算法,采用更精确的裁剪搜索空间准则,减少了查询所需要访问的节点数目。实验结果与分析表明,基于网格索引的MOGNN查询算法具有良好的查询性能。     

基于网格区域化DBSCAN聚类的数字PCR液滴分类方法

针对数字PCR系统的配套软件缺少多重实验液滴分类功能的不足,提出了一种网格区域化DBSCAN聚类算法.首先对数据进行网格映射,建立网格索引;然后计算网格间权值并进行深度搜索扩张;最后将网格空间的聚类结果映射回数据空间.人工数据集的仿真实验表明,所提算法能够有效识别簇边缘区域且具有优良的运行效率.在此基础上,提出了基于网格区域化DBSCAN聚类的数字PCR液滴分类方法,经由对比实验及有效性测试,结果表明所提方法能够便捷、准确地进行液滴分类.可见所提方法适用于数字PCR液滴分类.