模糊聚类分析的新算法

提出了一种模糊聚类分析的新算法——追踪法 ,解决了以往模糊聚类分析计算量过大以及难于编程实现的问题 .该方法尤其适用于大规模数据的模糊聚类分析 ,对于模糊聚类分析的推广使用有重要意义 .     

Self-Adaptive Genetic Algorithm for Clustering

Clustering is a hard combinatorial problem which has many applications in science and practice. Genetic algorithms (GAs) have turned out to be very effective in solving the clustering problem. However, GAs have many parameters, the optimal selection of which depends on the problem instance. We introduce a new self-adaptive GA that finds the parameter setup on-line during the execution of the algorithm. In this way, the algorithm is able to find the most suitable combination of the available components. The method is robust and achieves results comparable to or better than a carefully fine-tuned non-adaptive GA.     

聚类分析的竞争决策算法

聚类分析是数据挖掘的重要技术,是一种无监督的学习方式,可根据数据间的相似程度,将数据进行分类.竞争决策算法是一种基于竞争造就优化和决策左右结果的新型优化算法,针对聚类分析的特点,设计了一种竞争决策算法进行求解,经实验测试和验证,并与其它算法的结果进行比较,获得了较好的结果.     

分类属性数据的泛化中心聚类算法

针对采用经典划分思想的聚类算法以一个点来代表类的局限,提出一种基于泛化中心的分类属性数据聚类算法。该算法通过定义包含多个点的泛化中心来代表类,能够体现出类的数据分布特征,并进一步提出泛化中心距离及类间距离度量的新方法,给出泛化中心的确定方法及基于泛化中心进行对象到类分配的聚类策略,一般只需一次划分迭代就能得到最终聚类结果。将泛化中心算法应用到四个基准数据集,并与著名的划分聚类算法K-modes及其两种改进算法进行比较,结果表明泛化中心算法聚类正确率更高,迭代次数更少,是有效可行的。     

一种改进的遗传k-means聚类算法

在经典的k-means聚类算法中,聚类数k必须事先给定,然而在现实中k很难被精确的确定.本文提出了一种改进的遗传k-means聚类算法,并构造了一个用来评价分类程度好坏的适应度函数,该适应度函数考虑的是在提高紧凑度(类内距)和分离度(类间距)的同时使得分类个数尽可能少.最后采用两个人工数据集和三个UCI数据集对k-means聚类算法(KM),遗传聚类算法(GA),遗传k-means聚类算法(GKM)和改进的遗传k-means聚类算法(IGKM)进行比较研究,比较的指标有类间距、类内距和分类正确率.研究证明改进的遗传k-means算法能够自动获取最佳聚类数k并且保持较高的正确率.     

自适应约束模糊C均值聚类算法

针对经典C均值聚类算法和模糊C均值聚类算法所存在的对初始聚类中心过分依赖以及需要预先知道实际聚类数目的问题,基于模糊C均值聚类算法提出了一种新算法:自适应约束模糊C均值(ACFCM)聚类算法,它在模糊C均值聚类算法的基础上,给目标函数加入了一个惩罚项,使得上述问题得以解决.并通过仿真实验证实了新算法的可行性和有效性.     

一种改进的k-modes聚类算法

传统的K-modes算法采用了简单的0-1匹配来计算属性间的相异度,后改进为频率计算相异度,但是他们都忽略了各属性间的差异。本文研究了基于粗糙集和知识粒度的属性加权算法,该算法既克服了属性的冗余问题又综合考虑了各属性间的差异。在此基础上,通过对传统K-modes算法进行属性加权来改进K-modes算法中忽略的属性间差异问题。通过与其他的K-Modes算法进行实验比较,结果表明新的算法更加有效的。     

最小费用流问题的一种改进算法

本用顶点表和弧表描述和存储最小费用流的参数，借助SQL语言的优点提出了一种求解最小费用流的简便算法。中提出了前沿节点和含潜弧的概念，并利用这些概念减少了最短路算法的迭代次数和每次迭代的计算量。最后给出了一个算例。     

区间模糊ISODATA动态聚类算法

目前模糊技术已经应用于许多智能系统,如模糊关系与模糊聚类.聚类是数据挖掘的重要任务,它将数据对像分成多个聚类,在同一个聚类中,对象的属性特征之间具有较高的相似度,有很大研究及应用价值.结合数据库中的挖掘技术,对属性特征为区间数的多属性决策问题,提出了一种基于区间数隶属度的区间模糊ISODATA动态聚类方法.     

受时间限制的运输问题的新算法

针对现实的物品配送过程中存在着各种各样的外界因素会导致销售时间上的不可预测性的问题,本文在常用的解决受时间限制运输问题的模型的基础上,提出了一种新的解决模型。新模型更适用于较为苛刻的调运时间,相比已有的模型更精确、更适用于现实的市场环境。文中举例说明了该模型的有效性。     

一种动态获取簇核心的自动聚类tNN-MEANS算法

K-means算法是一种非常重要的聚类算法,然而算法的聚类效果受簇的个数、初始中心点位置的影响很大.提出基于优化初始中心集合和中心移动算法tNN-MEANS,算法有效解决了以下三个问题:1)准确确定大规模数据集中簇的个数;2)精确确定全局高密度的核心区域;3)克服了簇中存在多个高密度区域的问题.运用UCI数据集分别对X-means算法、DBSCAN算法和tNN-MEANS算法进行对比实验,实验结果验证了tNN-MEANS算法的聚类精度、确定簇的个数、蔟划分的正确率等性能均优于与之对比的其它算法.     

一种基于区间数多指标信息的FCM聚类算法

针对一类具有不确定性区间数多指标信息的聚类分析问题，依据传统的基于数值信息的FCM聚类算法的思路，提出了一种新的聚类分析算法。章首先描述了具有区间数多指标信息的聚类分析问题；其次给出了基于区间数多指标信息的关于最优划分和最优聚类中心确定的两个定理；然后给出了基于区间数多指标信息的FCM聚类算法的计算步骤。该算法的特点是聚类中心的表现形式为精确的数值，给出的两个定理说明了该聚类算法的收敛性。最后，通过给出一个算例说明了本给出的聚类算法。     

A k-mean-directions Algorithm for Fast Clustering of Data on the Sphere

A k-means-type algorithm is proposed for efficiently clustering data constrained to lie on the surface of a p-dimensional unit sphere, or data that are mean-zero-unit-variance standardized observations such as those that occur when using Euclidean distance to cluster time series gene expression data using a correlation metric. We also provide methodology to initialize the algorithm and to estimate the number of clusters in the dataset. Results from a detailed series of experiments show excellent performance, even with very large datasets. The methodology is applied to the analysis of the mitotic cell division cycle of budding yeast dataset of Cho et al. [Molecular Cell (1998), 2, 65–73]. The entire dataset has not been analyzed previously, so our analysis provides an understanding for the complete set of genes acting in concert and differentially. We also use our methodology on the submitted abstracts of oral presentations made at the 2008 Joint Statistical Meetings (JSM) to identify similar topics. Our identified groups are both interpretable and distinct and the methodology provides a possible automated tool for efficient parallel scheduling of presentations at professional meetings.

The supplemental materials described in the article are available in the online supplements.     

一种新的基于K-means改进SMOTE算法在不平衡数据集分类中的应用

在实际应用中,经常遇到数据分类集合中某一类的样本数量明显少于其他类的样本数量的数据不平衡问题.在二分类数据集中,一般称样本数目多的一类数据集合为正类,样本数目少的一类数据集合为负类.为了提高算法在不平衡数据集下的分类性能,提出了首先利用K-means找出负类中心点,再根据SMOTE基本原理,得出新的数据集.通过对比新数据集和原不平衡数据集在不同算法中的分类应用,结果表明本文改进算法的分类效果得到明显提升,最后用两两配对T检验验证算法的有效性.     

多约束非线性整数规划的一种改进的算法

多约束非线性整数规划是一类非常重要的问题,非线性背包问题是它的一类特殊而重要的问题.定义在有限整数集上极大化一个可分离非线性函数的多约束最优化问题.这类问题常常用于资源分配、工业生产及计算机网络的最优化模型中,运用一种新的割平面法来求解对偶问题以得到上界,不仅减少了对偶间隙,而且保证了算法的收敛性.利用区域割丢掉某些整数箱子,并把剩下的区域划分为一些整数箱子的并集,以便使拉格朗日松弛问题能有效求解,且使算法在有限步内收敛到最优解.算法把改进的割平面法用于求解对偶问题并与区域分割有效结合解决了多约束非线性背包问题的求解.数值结果表明了改进的割平面方法对对偶搜索更加有效.     

基于中心平面的聚类模型及在电商中的应用

因为k-平面聚类算法(kPC)和k-中心平面聚类算法(kPPC)构建的聚类中心平面是无限延伸的,这会影响聚类的性能,所以提出了局部的k-中心平面聚类(L-kPPC)算法.此算法在kPPC中引入了k-均值聚类算法(k-mean),这样使得样本点都聚集在类中心周围.L-kPPC利用了各聚类中心平面的局部特征构建类中心平面,...     

基于随机谱聚类的图像分割算法

图像分割就是把感兴趣的区域从背景中分割、提取出来,为了使分割出来的图像特征信息完整,根据图像的灰度值和空间距离构造了一种相似度函数,得到基于图的灰度值的相似度矩阵,将图像分割转化为图论最小割问题,然后运用谱聚类算法进行分割.针对谱聚类算法运行所需的内存空间和运算量大的特点,提出一种考虑概率因素的随机抽样谱聚类算法.在具体实施时,为了减少背景噪声对分割结果的影响,对图像进行了滤波预处理.结果表明,算法稳定性好,相对现有算法,分割效果得到改善.     

基于加权相似性的BIRCH聚类算法

BIRCH方法是一个集成的层次聚类方法.它克服了凝聚层次聚类方法所面临的两个难点:可伸缩性和不能撤销前一步工作的问题.基于BIRCH聚类的多阶段聚类算法思想,结合基于权重的欧式距离度量和基于划分的K-means算法,提出了一种基于加权相似性的BIRCH聚类方法,并将方法应用在时间序列的气象数据分析中.     

基于模糊聚类的属性匹配算法

提出了一种基于模糊聚类的属性匹配算法。该算法采用能综合反映属性名称相似性和语义相似性的模糊相似关系,提高了属性匹配的准确率;以等价闭包法对相似属性进行模糊聚类,得到多层次属性分类结果,更客观真实地反映了属性匹配的模糊性;同时,属性匹配过程中不需要设置匹配参数,避免了人为造成的误差。     

集装箱货运站选址的模糊聚类模型与算法

论分析了集装箱运输的过程，提出集装箱运输是建立在与集装箱箱型相适应的，且具有相同作业能力的一定数量的集装箱货运站基础上的规模运输的发展思想；利用模糊聚类分析方法，研究了集装箱货运站选址的模糊聚类模型与算法；选择全国236个地级及以上城市，探讨了集装箱货运站建设的可能等级、数量和地址。