新的改进型可能C-均值聚类

改进型可能C-均值聚类(IPCM)是在模糊C-均值聚类(FCM)和可能C-均值聚类(PCM)的基础上提出来的。通过引入一种新的非欧式距离以替代IPCM目标函数中的欧式距离,提出了一种称为新的改进型可能C-均值聚类(NIPCM)算法。在基于鲁棒统计观点和影响函数基础上,新的非欧式距离比欧式距离鲁棒性更强。从而NIPCM比IPCM和FCM更有鲁棒性。另外,NIPCM在处理噪声或野值数据方面比IPCM和FCM更有效。实验结果表明,NIPCM具有比IPCM和FCM更好的性能。

基于非欧式距离的可能性C-均值聚类

改进型可能性C-均值聚类(Improved possib ilistic C-means,IPCM)是在综合了模糊C-均值聚类(Fuzzy C-means,FCM)和可能性C-均值聚类(Possib ilistic C-means,PCM)的基础上得到的。在IPCM的基础上,利用鲁棒统计观点和影响函数,引入一种新的距离度量以代替IPCM的目标函数中的欧式距离度量,提出了一种新的可能性C-均值聚类模型(A lternative improved possib ilistic C-means,A IPCM),并给出了该模型的具体实现算法。A IPCM具有良好的鲁棒性,更适合对含有噪声或野值的数据进行划分聚类。仿真实验表明,A IPCM能克服噪声敏感性问题,获得合适的聚类中心和高的聚类准确率。

可能性模糊C-均值聚类新算法

模糊C-均值聚类(FCM)对噪声数据敏感和可能性C-均值聚类(PCM)对初始类中心非常敏感易导致一致性聚类.可能性模糊C-均值聚类(PFCM)综合了FCM和PCM算法并且克服了这些缺点.但是PFCM必须先运行FCM来计算参数.提出一种新的PCM算法,新的PCM算法利用协方差矩阵来计算参数衡量了数据集的紧凑程度且无须先运行FCM,在新的PCM和FCM基础上提出了新PFCM算法,该算法无须事先运行FCM以计算参数,减少了算法运算时间.对数据集的测试实验结果表明了提出的新算法能同时产生模糊隶属度和典型值,减少聚类时间,同时具有更好的分类准确率.

基于半监督信息的截集式可能性C-均值聚类算法

截集式可能性C-均值(C-PCM)聚类算法将截集概念引入可能性C-均值(PCM)聚类算法中,明显改善了PCM的聚类中心重合问题,并能够对噪声和奇异点的数据进行有效聚类,但该聚类算法对小目标数据聚类时仍然存在聚类中心偏移的问题。针对此问题,该文将半监督学习机制引入C-PCM的目标函数中,通过部分先验信息来指导聚类过程,提出半监督截集式可能性C-均值(SS-C-PCM)聚类算法。为了提高彩色图像的分割效率和分割准确率,将差分进化超像素(DES)算法获得的图像空间邻域信息融入SS-C-PCM目标函数中,并利用彩色直方图重构目标函数,以降低算法的计算复杂度,进而提出基于差分进化超像素的半监督截集式可能性C-均值(desSSC-PCM)聚类算法。通过人造数据和彩色图像分割的仿真并与多种相关算法进行对比,表明该文算法能够有效改善小目标数据的聚类效果,提高算法的执行效率。

基于阴影集的截集式可能性C-均值聚类截集门限的选取

截集式可能性C-均值聚类算法通过引入截集门限,修改典型性值,克服了可能性C-均值聚类算法的最关键问题:一致性聚类。针对算法中截集门限的选取问题,采用阴影集理论,提出了一种新的截集门限的选取方法。该算法利用最优化方法为每一个类确定一个阴影集阈值,并将该阈值作为截集门限;通过分析该选取方法对典型性值和中心偏移量的影响来改进典型性值的修改方式。最后,通过人工数据分析了新的截集门限选取方式对聚类算法性能的影响,利用实际UCI数据分析算法的迭代次数和聚类正确率。实验结果表明,给出的截集门限选取方法能够有效减少迭代次数,提高聚类正确率。

一种改进的核可能性C-均值聚类图像分割算法

可能性C-均值聚类(PCM)算法比传统模糊C-均值聚类算法具有更好的鲁棒性,但其应用于图像分割时没有充分考虑图像的局部空间信息。基于PCM算法,提出一种核空间与自适应中值滤波相结合的改进算法。算法利用自适应中值滤波获得像素的局部空间信息,并由此生成一种新的模糊因子加入到目标函数中,然后在核空间中对目标函数进行优化求解,得到最优聚类中心和隶属度。由实验结果可知,所提算法对被高椒盐噪声污染的图像具有较高的准确性和鲁棒性。

基于样本加权的可能性模糊聚类算法

可能性模糊聚类算法解决了噪音敏感和一致性聚类问题,但算法假定每个待分析样本对聚类的贡献相同,导致离群点或噪声点对算法的干扰较强,算法迭代次数过大.为此,提出一种基于样本加权的可能性模糊聚类算法,新算法具有更快的收敛速度,对标准数据集和人工数据集加噪后的测试结果表明,该算法具有更强的鲁棒性,在有效降低时间复杂度的同时能够取得较好的聚类准确率.

基于参数优化改进型可能聚类的遥感图像分割

可能聚类算法(PCA)和可能C-均值聚类算法(PCM)对初始值非常敏感,容易产生一致性聚类。改进型可能C-均值聚类算法(IPCM)能解决PCM的问题,然而IPCM的执行更依赖于参数。IPCM必须计算参数两次,因此聚类时间长。为了克服PCA和IPCM的缺点,进而应用于复杂的遥感图像分割,将PCA和IPCM相结合,提出了一种基于参数优化的改进型可能聚类算法(IPCAOP)。实验表明,IPCAOP在处理遥感图像分割方面明显优于模糊C-均值聚类(FCM)和IPCM。

一种协同的可能性模糊聚类算法

模糊C-均值聚类(FCM)对噪声数据敏感和可能性C-均值聚类(PCM)对初始中心非常敏感易导致一致性聚类。协同聚类算法利用不同特征子集之间的协同关系并与其他算法相结合,可提高原有的聚类性能。对此,在可能性C-均值聚类算法(PCM)基础上将其与协同聚类算法相结合,提出一种协同的可能性C-均值模糊聚类算法(C-FCM)。该算法在改进的PCM的基础上,提高了对数据集的聚类效果。在对数据集Wine和Iris进行测试的结果表明,该方法优于PCM算法,说明该算法的有效性。

一种快速的广义噪声聚类算法

为解决广义噪声聚类(GNC)算法非常依赖参数和在运行GNC算法前必须运行FCM算法以便计算参数的缺点,在GNC的目标函数和可能聚类算法(PCA)基础上,提出一种快速的广义噪声聚类(FGNC)算法。FGNC算法通过一种非参数化方法计算GNC目标函数中的参数,因而FGNC算法不依赖参数并且聚类速度快于GNC算法。对人工含噪声数据集和两个实际数据集进行仿真实验,实验结果表明FGNC算法能很好地处理含噪声数据,具有聚类中心更接近真实聚类中心,聚类准确性高,聚类时间少的优良性能。

基于改进的PCM支持向量描述多类分类器

基于支持向量数据描述和改进的可能性c-均值聚类算法,提出了一种模糊的多类分类学习机。首先通过一个改进的PCM算法来计算每个样本对于每类的权值矩阵,该权值也反映了该样本对某类的重要程度;然后将该权值矩阵应用到支持向量数据描述方法中,并对样本进行训练;最后给出了一个针对多类分类的分类规则(函数),并从理论上证明该分类规则满足贝叶斯优化决策理论。通过对比实验分析,本文提出的算法在分类精度和训练时间上都有较大的改善。

ALLIED FUZZY c-MEANS CLUSTERING MODEL

A novel model of fuzzy clustering, i.e. an allied fuzzy c means （AFCM） model is proposed based on the combination of advantages of fuzzy c means （FCM） and possibilistic c means （PCM） clustering. PCM is sensitive to initializations and often generates coincident clusters. AFCM overcomes this shortcoming and it is an ex tension of PCM. Membership and typicality values can be simultaneously produced in AFCM. Experimental re- suits show that noise data can be well processed, coincident clusters are avoided and clustering accuracy is better.

基于IT2-PCM的上肢外骨骼系统T-S模糊建模与预测控制

针对动态特性复杂的上肢外骨骼系统的模型建立、高精度控制和复杂约束处理问题,提出基于T-S模糊算法的改进多变量约束预测控制方法.提出区间Ⅱ型可能性C-均值聚类算法,获取数据建模过程中的样本隶属度矩阵,建立上肢外骨骼的数学模型.对系统复杂约束问题提出一种约束简化方法,将复杂约束转化为关于参数矩阵μ的约束.提出一种加权基函数法,将基函数思想引入预测控制,推导出上肢外骨骼预测控制器.仿真结果验证了该算法的优越性与有效性.

结合非局部信息截集核可能性聚类的图像分割算法

核可能性C-均值(KPCM)聚类算法将核方法引入可能性聚类中,使其对超球体、含噪声和奇异点的数据能进行有效聚类,但存在可能性聚类的中心重合问题。因此,将β-截集引入KPCM聚类算法中,通过产生聚类核修改部分样本数据的典型值,以改善类间关系。同时,提出了一种基于截集门限的核可能性C-均值(C-KPCM)聚类算法,克服了KPCM聚类算法一致性聚类的缺陷。结合图像的非局部空间信息,利用自适应中值滤波算法可自适应调节滤波半径的特性,产生新的模糊因子,并将其加入C-KPCM聚类算法的目标函数中,提出了基于非局部空间信息的核可能性C-均值聚类算法,增加了强噪声干扰下聚类算法的鲁棒性,仿真结果验证了本算法有效性。

视觉特征方向流邻域加权PCM的SAR图像分割

应用聚类方法对合成孔径雷达(SAR)图像进行分割时,受SAR图像斑点噪声的影响,在聚类过程中应当既要考虑聚类原型的空间自适应性,又要考虑像素间强相关性,这就要求聚类隶属度与空间信息的有效结合.针对此问题提出了基于方向流场构建自适应邻域空间加权可能性c-均值聚类(PCM)算法,通过可操纵小波变换和视觉特征预测编码模型建立方向流场,用基于方向流场的Markov随机场(MRF)描述当前像素与其邻域像素间的相互关系,在像素的聚类隶属度估计中直接引入这种邻域信息,使聚类隶属度得到有效修正.实验表明这种方法在抑制噪声的同时可以保留图像的细节信息,对SAR图像有较好的分割结果.

一种鲁棒非平衡极速学习机算法

极速学习机(ELM)算法只对平衡数据集分类较好,对于非平衡数据集,它通常偏向多数样本类,对于少数样本类性能较低。针对这一问题,提出了一种处理不平衡数据集分类的ELM模型(ELM-CIL),该模型按照代价敏感学习的原则为少数类样本赋予较大的惩罚系数,并引入模糊隶属度值减小了外围噪声点的影响。实验表明,提出的方法不仅对提高不平衡数据集中少数类的分类精度效果较明显,而且提高了对噪声的鲁棒性。

融合FDA-PCMC样本分类的KPCA故障检测新算法

针对处理实际工业过程中提取的建模样本不纯而导致故障检测失效的问题,提出一种新的融合Fisher判别分析-可能性C-均值聚类(FDA-PCMC)的核主元分析(KPCA)故障检测算法.通过FDA特征提取、初分类和PCMC聚类相结合的方代来实现建模样本的有效分类和提纯,然后使用KPCA进行实时故障检测.对Tennessee Eastman(TE)过程的仿真研宄结果表明了该算法的可行性和有效性.