快速搜索与发现密度峰值聚类算法的优化研究

CFSFDP是基于密度的新聚类算法,可聚类非球形数据集,具有聚类速度快实现简单等优点。CFSFDP需人工尝试确定密度阈值dc且对一个类中存在多密度峰值的数据无法进行准确聚类,为解决该缺点,本文提出基于近邻距离曲线和类合并优化CFSFDP（简称 NM-CFSFDP）的聚类算法。首先,算法用近邻距离曲线变化情况自动确定密度阈值dc;然后,用本文提出自动确定dc的CFSFDP对数据聚类;最后用本文计算dc值的方法指导类的合并,引入内聚程度衡量参数解决了类合并后不能撤销的难题,从而实现对多密度峰值数据的正确聚类。通过实验对比,NM-CFSFDP算法确实比CFSFDP算法具有更加精确的聚类效果。     

基于近邻传播的贫困生评定模型的案例研究

准确认定贫困学生资格是关系到资助资源流向和教育公平的实现,在教学管理中,校园卡消费数据的准确聚类对于贫困生评定工作具有重要参考价值.近邻传播对于离群点不敏感,也能保持模型的较好鲁棒性的特点.将近邻传播算法应用到校园卡消费数据的聚类,实现学生消费能力的分类.实例分析的结果表明,该算法聚类结可为贫困生评定提供科学的参考依据.     

一种面向非规则非致密空间分布数据的聚类方法

针对目前很少关注非致密非规则数据聚类的情况,利用蚁群算法具有的组合优化方面的优势,引入近邻函数准则,提出了基于蚁群算法和近邻函数准则的聚类算法,来求解非规则非致密数据聚类问题.实验表明,对于非规则非致密分布数据的聚类问题,该聚类算法可根据连接关系合理地进行聚类,相比K均值算法等其他采用样本距离作为分类指标的聚类方法,可有效降低错聚率,一定程度上较好地解决了这类问题.     

混合属性数据流的二重k近邻聚类算法

现有的数据流聚类算法大都只能处理单一数值属性的数据,不能应对同时包含数值属性与分类属性特征的数据,且已存在的混合属性数据流聚类算法在对数据的标准化处理和聚类上还有很大的改进之处,为此,提出二重k近邻混合属性数据流聚类算法.该算法采用CluStream算法的在线、离线框架,并提出了混合属性数据流下三步聚类的思想.算法先运用二重k近邻和改进的维度距离生成微聚类,然后利用动态标准化数据方法和基于均值的余弦模型生成初始宏聚类,最后利用基于均值的余弦模型和先验聚类结果进行宏聚类优化.实验结果表明,所提出的算法具有良好的聚类质量及可扩展性.     

基于核自适应的近邻传播聚类算法

近邻传播聚类(AP)方法是近年来出现的一种广受关注的聚类方法,在处理多类、大规模数据集时,能够在较短的时间得到较理想的结果,因此与传统方法相比具有很大的优势。但是对于一些聚类结构复杂的数据集,往往不能得到很好的聚类结果。通过分析数据的聚类特性,设计了一种可以根据数据结构自动调整参数的核函数,数据集在其映射得到的核空间中线性可分或几乎线性可分,对该核空间中的数据集进行近邻传播聚类,有效提高了AP聚类的精确度和速度。算法有效性分析以及仿真实验验证了所提算法在处理大规模复杂结构数据集上的性能优于原始AP算法。     

一种基于图论的聚类算法NeiMu

提出一种新的基于图论的聚类算法NeiMu。该算法首先分析数据中的对象,寻找每个对象的k近邻,根据k近邻关系构造k近邻有向图,然后通过k近邻有向图中的k-互邻居关系构造k-聚类图,发现数据中的自然聚类。算法的特点是根据数据之间的互为k近邻关系确定数据中的自然簇,而不必引入其他方法来划分小簇,从而能够保证对象不会被错误聚类,仅会与其他小簇一起融合到一个大簇中。这一优点可以有效保证NeiMu算法的聚类质量。而且,NeiMu算法给出的这种类似自底向上的层次聚类结果还有利于用户根据渐变的结果确定最佳的k值。实验结果表明,该算法对密度变化大的数据、大小相差大的数据、任意分布形状的数据均具有很好的聚类质量,对孤立点也很健壮。     

改进的k-nn快速分类算法

针对传统的k-近邻（k-nn）方法的缺点,将聚类中的K均值和分类中的k近邻算法有机结合,提出了一种改进的k-nn快速分类算法。实验表明该算法在影响分类效果不大的情况下能达到快速分类的目的。     

基于C均值K近邻算法的面部表情识别

随着人工智能与模式识别技术的不断发展,面部表情识别在智能人机交互中发挥着越来越重要的作用.通过对人的面部表情分类的研究,提出了一种使用C均值聚类、K近邻算法的面部表情分类方法.对参加训练的表情图像先进行Gabor小波变换,然后使用Fisherface判别分析方法进行变换,求得特征空间.再将已进行Gabor变换的标准表情图像投影到特征空间,进行C均值聚类得到子类表情模板.对于一幅待识别的表情图像,使用K近邻算法与子类表情模板比较,将该表情图像分类.使用该方法,在公开的日本女人表情人脸库上实测达到了95.8%的识别率.     

利用连通分支对基因表示数据的聚类算法

在生命科学中,需要对物种及基因进行分类,以获得对种群固有结构的认识。利用数据聚类方法,有效地辨别／识别基因表示数据的模式,对它们进行分类。将特征相似性大的归为一类,特征相异性大的归为不同类。这对于研究基因的结构、功能、以及不同种类基因之间的关系都具有重要意义。利用图论的方法对分子生物学中基因表示数据进行初始聚类,然后再结合别的算法,如K－近邻自学习聚类算法或基于中心点的自学习聚类算法,对其进一步求精。对于某种聚类判别准则,能够产生全局最优簇。最后对算法进行了分析和讨论,并用模拟数据进行了实验验证。     

基于共享反K近邻的局部离群点检测算法

离群点检测和分析离群模式隐含的特征是离群点挖掘的重要研究内容.现有离群点检测算法存在两个明显的不足:根据离群度检测离群点,难以确定离群点的数量;忽略了与离群点邻接的聚类信息,不能提供解析离群模式的有效证据.为此,提出一种基于共享反K近邻的离群点检测算法,首先定义了一种对密度和维数变化不敏感的共享反K近邻相似度,然后应用聚类方法将数据集划分为聚类簇和包含离群点的离群簇,从而获取数据集中的离群点及解析离群点的聚类结构.仿真结果表明,反K近邻算法比现有方法更能精确地检测数据集中的局部离群点,具有很好的控制性能.     

基于多代表点近邻传播的大数据图像分割算法

基于多代表点近邻传播聚类算法,提出一种有效的大数据图像的快速分割算法。 该算法首先运用均值漂移算法将彩色图像分割成很多小的同质区域,然后计算每个区域中所有 像素的颜色向量平均值,并用区域数目代替原图像像素点数目,选用区域间的距离作为相似度 的测度指标,最后应用多代表点近邻传播聚类算法在区域相似度矩阵上进行二次聚类,得到最 终的图像分割结果。实验结果证明,提出的算法在大数据图像的分割中取得了较为满意的分割 效果,且分割效率较高。     

基于HOG—AP的人脸图像识别算法

针对仿射传播（AP）算法存在缺乏判定最优聚类结果的指标以及收敛性能不够好等问题,提出了一种基于方向梯度直方图（HOG）的AP改进算法。首先提取图像的HOG特征向量,然后引入收缩因子加速仿射传播算法的收敛过程,最后将有效性指标嵌入算法的迭代过程,监督并引导算法向着最好聚类质量的方向运行。对人脸图像进行实验,实验结果表明,基于HOG的AP改进算法可以得到更接近正确类数的结果,提高了FM值,降低了错误率。     

一种基于MapReduce的半监督近邻传播算法

近邻传播算法(Affinity Propagation)是一种具有较高准确度的聚类算法,但是其具有较高的时间复杂度,且无法有效聚类结构松散数据,针对这两个问题,提出了一种基于MapReduce的半监督近邻传播算法(MR-SAP)。算法首先利用MapReduce编程框架,在各个数据节点上运行AP算法,得到局部的聚类中心,以及代表每一个局部聚类中心成为全局聚类中心可能性的决策系数,然后综合局部聚类中心进行全局的AP聚类,其中初始参考度的选取依据输入的决策系数,最后通过引入IGP聚类评价指标比较聚类效果,引导算法向结果最优方向运行。实验结果表明该算法在处理不同大小、不同类型数据集时均具有良好的效率和扩展性,且具有较高的聚类精度。     

莫尔条纹非等速运动的等转角处理

当编码器非匀速运动的时候,所采集到的莫尔条纹信号为非等转角信号,为了对信号进行傅立叶分析,需要将采集到的数据转换为等转角数据。分析了在非等转角的情况下进行傅立叶分析所产生的误差,利用线性插值方法,提出了进行等转角处理的快速计算方法。通过仿真验证该方法能很好的将非等速运动还原为等速运动。     

基于二阶Newton插值的莫尔条纹消除算法

数码相机拍摄容易受到颜色滤波阵列(CFA)采样频率的规则性图案干扰,导致输出图像带有莫尔条纹。为解决该问题,提出一种基于二阶Newton插值近似的数码图像莫尔条纹消除算法。利用小波变换提取G分量在水平和垂直方向的高频信息,通过对高频信息做频域变换模拟CFA混叠过程,进而对图像中莫尔区域及其潜在区域进行检测。针对莫尔条纹区域,利用二阶Newton插值获取G分量各方向的估计值,并对所得估计值加权平均取得丢失的G分量,再采用色差空间模型插值恢复R和B分量,最终得到消除莫尔条纹且包含完整RGB信息的图像。实验结果表明,该算法在不影响图像色彩质量的同时能有效去除莫尔条纹,且相比双线性插值、Hibbard等算法恢复图像的峰值信噪比更高、主观视觉效果更好。     

基于AP聚类算法的图像分割应用与研究

针对传统聚类算法在图像分割中对聚类中心选择敏感,可靠性差的缺点,本文采用AP聚类算法研究图像分割问题。AP(Affinity propagation)聚类算法是通过数据点之间的信息传递产生高质量的聚类中心,避免了聚类初始中心选择难的问题。本文通过与K均值算法和模糊C均值算法在图像分割中的实验比较,得出本算法优于其他两种算法,对图像可取得良好的分割效果。     

基于进化聚类的动态网络社团发现

社团的数目和时间平滑性的平衡因子一直是基于进化聚类的动态网络社团发现算法的最大的问题.提出一种基于标签的多目标优化的动态网络社团发现算法（LDMGA）.借鉴多目标遗传算法思想,将进化聚类思想转换为多目标遗传算法优化问题,保证当前时刻的聚类质量的同时,又能使当前聚类结果与前一个时刻网络结构保持一致.该算法在初始化过程加入标签传播算法,增加初始个体的聚类质量.提出基于标签的变异算法,增强了算法的聚类效果和算法的收敛速度.同时,多目标遗传算法和标签算法的结合使算法可扩展性强,运行时间随着节点或者边数目增加呈线性增长.将该算法与目前优秀算法在仿真数据集和真实数据集上进行对比实验,结果表明,该算法既有良好的聚类效果,又有良好的扩展性.     

图像搜索结果的滑动窗口多标记传播聚类

针对图像聚类中数据量大、部分重叠等问题,提出一种基于滑动窗口的多标记传播聚类算法。首先根据图像距离计算图像间的相似度,设定阈值将相似度转变为链接,构造出一个无向图;然后应用基于滑动窗口的多标记传播算法对无向图进行社区划分。滑动窗口可以存放多个标记,从而一个图像可以归属于多个类别。对公开网络数据和搜索引擎返回的真实图像数据进行实验,结果表明,该方法能有效发现具有重叠划分的簇,且簇的意义比较明确。     

Rule-based art pattern CAD

Up to now, the artistic applications of CAD systems are relatively unknown. This article deals with the development and application of art pattern CAD system. Different from geometric modeling CAD in which the objects are well-defined mathematically, art pattern CAD consists of two fundamental classes of activities. One concerns Computer Graphics which makes visual images and the other, more difficult, concerns Knowledge Engineering which acquires, represents and implements the aesthetic rules (or artistic knowledge) for creating art patterns. In the article, the author presents an approach to generative rule-based system for the aesthetic need based on pattern grammer and fuzzy inference, and also discusses some pseudo-3D graphic methods for displaying art images.     

基于粒子群的近邻传播算法

针对近邻传播（AP）算法中偏向参数与收敛系数对AP算法的聚类效果的局限性的问题,提出了一种基于粒子群的近邻传播算法（Pso—AP算法）．通过将AP算法中的偏向参数与收敛系数作为粒子,然后使用粒子群算法来对其进行智能地调整,进而提高AP算法的聚类效果．实验结果表明,该算法能有效地解决偏向参数与收敛系数对AP算法的聚类效果局限性,提高了聚类效果与收敛精度．