基于模糊K均值聚类的高校网络用户行为分析

随着网络科技的迅猛发展,互联网用户的规模正在以指数的速度不断增长。高校网络用户的规模也随着互联网兴起而出现大规模增长。对高校网络用户的上网行为进行分析,能够更好地掌握在校学生的动态,为学校制定科学、高效的互联网管理方式奠定了更加客观的数据基础。本文首先将高校网络用户上网行为进行分类,然后通过模糊K均值聚类算法对学生的上网行为进行分类。实践表明,通过对某高校的学生上网行为展开分析,为该校的互联网管理和学生的精细化管理提供了有利的数据支撑。

模糊K均值聚类下体育线上教学效果评价方法

由于线上教学的教学效果受教学手段和内容的局限性,导致体育线上教学效果评价的准确性较低,为此,基于模糊K均值聚类算法设计了多指标的评价方法。首先构建体育线上教学效果多指标评价模型,划分影响体育线上教学质量的关键元素,求解指标权重,采用模糊K均值聚类法将体育线上教学效果评价指标参数进行聚类与合并,使具有非线性时间序列特性的教学能力收敛指标参变量约束处理后,得到定量递归结果,从而避免教学环境的干扰,完成高精度体育线上教学效果评价。实验结果表明,所提方法评价可以在保证体育线上教学效果高精度评价的基础上,提高运算速率。

模糊K-Harmonic-Kohonen网络的FTIR光谱数据聚类分析

食品的品种不同则其含有营养成分和功效存在差异,得到的傅里叶变换红外光谱也存在差异。为了准确的实现品种分类,设计了一种将傅里叶变换红外光谱与模糊聚类分析方法相结合的品种鉴别方法。在模糊Kohonen聚类网络(FKCN)基础上将模糊K调和聚类(FKHM)引入到Kohonen聚类网络的学习速率和更新策略中,提出了模糊K-Harmonic-Kohonen网络(FKHKCN)算法。FKHKCN利用模糊C均值(FCM)聚类的模糊隶属度计算其学习速率,以FKHM的聚类中心为基础通过推导计算得到FKHKCN的聚类中心,可以解决模糊Kohonen聚类网络方法对于初始类中心敏感而导致聚类结果不稳定的问题。FKHKCN作为一种模糊聚类算法,可实现傅里叶变换红外光谱数据的聚类分析。采用三种数据集:(1)采集产自四川的三种茶叶(优质和劣质的乐山竹叶青以及峨眉山毛峰)作为实验样本,样本总数为96。(2)两个品种(robusta和arabica)的咖啡样本。(3)三个品种(鸡肉、猪肉和火鸡)的肉类样本。首先对三个光谱数据集进行预处理,利用多元散射校正降低茶叶样本原始光谱数据集的散射影响,使用Savitzky-Golay减少噪声对肉类和咖啡这两个光谱数据集的影响。再利用主成分分析将高维的三种光谱数据集压缩至低维。然后采用线性判别分析进行特征提取,将光谱数据投影到求得的鉴别向量上。最后分别采用FCM,FKCN和FKHKCN对茶叶、肉类和咖啡进行判别。最终结果如下:FCM,FKCN和FKHKCN对茶叶品种的聚类准确率分别为90.91%,90.91%和93.94%;对肉类品种的聚类准确率分别为90.83%,0.00%和92.50%;对咖啡品种的聚类准确率分别为89.17%,89.17%和90.83%。以上实验结果表明:采用傅里叶红外光谱技术结合主成分分析、线性判别分析和FKHKCN的方法能够较有效地对食品的品种进行鉴别,且鉴别准确率比FCM和FKCN更高,聚类结果更稳定。

一种结合PSOA的模糊K-均值客户聚类算法

运用结合PSO(粒子群优化)算法的模糊均值聚类法进行客户聚类分析是CRM中一个新的研究方向。本文提出将M个客户记录指定字段中出现频率最大的N个字段值作为客户的特征属性,由M个客户的特征属性构成客户模糊聚类的模式样品集,并在均值聚类算法中结合PSO算法,对总的类内离散度和进行优化,使其达到最小值,从而获取最佳客户聚类。实验表明,采用本算法能够得到满意的客户聚类结果。

茶叶傅里叶红外光谱的可能模糊K调和均值聚类分析

茶叶的品种不同,其有机化学成分含量往往不同,其功效也是不尽相同的,因此,研究出一种简单、高效、识别率高的茶叶品种鉴别技术方法是十分有必要的。中红外光谱技术是一种快速检测技术,在用中红外光谱仪采集得到的茶叶中红外光谱中含有噪声信号。为了对含噪声茶叶中红外光谱的准确分类以实现茶叶品种分类,将可能模糊C-均值聚类(PFCM)思想应用到K调和均值(KHM)聚类,设计出一种可能模糊K调和均值(PFKHM)聚类算法,计算出PFKHM的模糊隶属度、典型值和聚类中心。可能模糊K调和均值聚类能有效解决K调和均值聚类的噪声敏感性问题。用傅里叶红外光谱分析仪(FTIR-7600型)分别对三种茶叶(优质乐山竹叶青、劣质乐山竹叶青和峨眉山毛峰)进行扫描以获取它们的傅里叶中红外光谱。光谱波数区间是4 001.569~401.121 1cm^(-1)。先采用主成分分析法(PCA)将光谱数据压缩到20维,再采用线性判别分析(LDA)将光谱数据压缩到两维并提取鉴别特征信息。最后分别用K调和均值聚类和可能模糊K调和均值聚类实现茶叶品种分类。实验结果:当权重指数m=2,q=2和p=2时,KHM具有91.67%的聚类准确率,PFKHM聚类准确率达到94.44%;KHM迭代12次达到收敛,而PFKHM迭代11次就可以达到收敛。采用傅里叶红外光谱技术检测茶叶,用主成分分析和线性判别分析压缩光谱数据,再用可能模糊K调和均值聚类进行品种分类可快速、准确地实现茶叶品种的鉴别。

广义模糊K调和均值聚类的近红外光谱生菜储藏时间鉴别

生菜的储藏时间是影响生菜新鲜程度的重要因素。为了快速、无损和有效地鉴别生菜的储藏时间,以欧式距离的p次方代替模糊K调和均值聚类(FKHM)中欧式距离的平方提出了一种广义模糊K调和均值聚类(GFKHM)算法并将该算法应用于鉴别生菜的储藏时间。以60个新鲜生菜样本为研究对象,采用AntarisⅡ近红外光谱分析仪每隔12h检测生菜的近红外漫反射光谱,共检测三次,光谱扫描的波数范围为10 000~4 000cm^(-1)。首先用主成分分析(PCA)对1 557维的生菜近红外光谱进行降维处理以减少冗余信息,取前20个主成分,经过PCA处理后得到20维的数据。然后用线性判别分析(LDA)提取光谱数据的鉴别信息以提高聚类的准确率,取鉴别向量数为2,则LDA将20维的数据转换为2维数据。最后以模糊C-均值聚类(FCM)的类中心作为FKHM和GFKHM的初始聚类中心,分别运行FKHM和GFKHM计算模糊隶属度以实现生菜储藏时间的鉴别。结果表明,GFKHM的鉴别准确率能达到92.5%,FKHM的鉴别准确率为90.0%,GFKHM具有比FKHM更高的鉴别准确率。GFKHM的聚类中心比FKHM更逼近真实类中心。GFKHM的收敛速度明显快于FKHM。采用近红外光谱技术同时结合GFKHM,PCA和LDA为快速和无损地鉴别生菜储藏时间提供了一种新的方法。

一种基于调和均值的模糊聚类算法

k 调和均值算法用数据点与所有聚类中心的距离的调和平均替代了数据点与聚类中心的最小距离,是一种减小初始值影响聚类结果的有效的聚类方法。本文对 k 调和均值算法进行扩展,考虑到数据点同时对不同聚类的隶属关系,将模糊的概念应用到聚类中,提出了模糊 k 调和均值—Fuzzy K-Harmonic Means(FKHM)算法。在中心迭代聚类算法的统一框架的基础上,推导出 FKHM 算法聚类中心的条件概率表达式以及在迭代过程中的数据点加权函数表达式。以划分相似度作为聚类结果的评价准则,实验表明,FKHM 算法在聚类对于初值不敏感的同时提高了聚类结果的精确度,达到较好的聚类效果。

采用振动信号二维特征向量聚类的配电开关机械状态识别新方法

配电开关动作产生的振动信号具有非线性非平稳特性,蕴含机械状态信息.提出一种基于振动信号二维特征向量和模糊K均值聚类的配电开关机械状态识别新方法.利用HHT带通滤波对配电开关振动信号进行时频分解,分别求取各子频带信号的能量值和重心频率,得到振动信号的二维特征向量作为反映配电开关的机械状态的特征量.提取配电开关在正常、底座螺丝松动、机械结构卡涩及卸掉A相触头绝缘拉杆等4种典型状态实测振动信号的二维特征向量做模糊K均值聚类,结果表明,所提取的特征向量能有效地表征配电开关的机械状态.

基于改进经验模态分解的直流串联电弧故障检测

针对直流系统中存在强噪声干扰时串联电弧故障检测准确度较低的问题,提出一种基于改进自适应噪声完备集合经验模态分解和模糊k均值聚类相结合的直流串联电弧故障检测方法;首先运用改进自适应噪声完备集合经验模态分解方法分解回路电流信号,得到多个本征模态函数;然后计算各本征模态函数的Hurst指数值以区分噪声分量和有用分量,将Hurst指数值大于0.5的有用分量进行重构;最后计算重构信号的峰峰值特征量和模糊熵特征量以构建特征向量作为模糊k均值聚类的输入,通过聚类中心的不同位置识别正常与故障状态。仿真与试验结果表明,所提出的方法区分系统正常与故障状态准确度为100%,区分系统干扰与故障状态准确度为93%,能有效识别直流串联电弧故障。

基于频繁项自适应学习的分类算法

为了提高大数据在存在类间闭频繁项干扰下的分类提取能力,提出了一种基于频繁项自适应学习的大数据优化分类算法.采用离散高斯随机序列分析方法构建大数据信息流模型,对大数据分布式时间序列进行奇异值分解和特征空间重组,将大规模的数据问题变为一系列小规模特征分解运算.采用分段预白化匹配滤波算法进行类间闭频繁项干扰抑制处理,提高大数据分类的局部平稳性和泛化性.在重组的特征空间中提取大数据信息流的高阶累积量特征,采用模糊K均值聚类方法对提取的特征量进行分类处理,实现了大数据分类算法的改进.仿真结果表明,采用该算进行大数据分类的准确性较好,抗干扰能力较强,可实现海量大数据的快速聚类,具有较好的自适应学习能力,全局收敛性较好.

利用暂态波形伸缩变换的谐振接地系统故障选线方法

谐振接地系统单相接地时,非故障线路间暂态零序电流波形的相似度高于故障线路与非故障线路暂态零序电流波形的相似度。非故障线路间的相似度主要与线路对地分布电容有关。采用2条线路对地等效电容的比值对暂态零序电流波形进行伸缩变换,以提高波形间的相似度及选线裕度。基于分段相平面分析,求出各线路伸缩变换后暂态零序电流波形的各段相平面轨迹到确定点的欧氏距离,构造可综合表征暂态零序电流波形幅值和极性信息的特征矩阵,对特征矩阵做模糊K均值聚类,选出故障线路。在噪声干扰、电弧故障、采样不同步、不同时间窗等情况下分别对所提方法进行仿真验证,结果表明所提算法适应性强,选线准确、可靠。

短语音说话人辨认的研究

针对短语音说话人辨认训练语料不充分的特点,对特征参数和GMM模型进行优化和改进,提出一种基于局部模糊PCA的GMM说话人辨认方法.该方法采用特征组合代替单一特征,以提高有效特征维数来弥补特征样本的不足,并用局部模糊PCA对组合特征进行有效降维,在对识别率影响很小的前提下,降低了系统的时空复杂度.本文还对GMM参数初始化方法进行改进,采用分裂法与模糊k均值聚类相结合方法.实验表明,与传统初始化方法相比该方法能有效提高短语音说话人辨认性能.

基于SuperMap的电力管网GIS系统空间数据处理的研究及应用

电力管网分布区域广、数据量大,给电力管网地理信息系统(geographic information system,GIS)的实时响应性能和操作平滑性能提出了挑战。作者对电力管网GIS空间数据处理问题进行了研究。在图层删选中,提出了一种基于模糊聚类的图层关联分析方法;在空间数据组织中,采用基于"四倍原则"的无缝空间数据分块分级组织方法。最后对系统数据库的选择提出了建议。

基于RBF神经网络的控制系统传感器故障诊断方法

针对现行研究中压铸机实时检测与控制系统中相关传感器的常见故障问题,通过对人工神经网络理论与方法的学习,建立了一种基于径向量基函数神经网络RBFNN的控制系统传感器故障诊断观测器模型。通过来自压铸机的实测参数进行模型训练,采用模糊K均值聚类算法选取聚类中心,利用该观测器确定传感器输出值与传感器实际输出值之间的残差,以此判断传感器是否发生故障。仿真结果表明,RBFNN观测器具有较强的非线性处理和任意函数逼近的能力,预测精度高,学习时间短,网络运算速度快,性能稳定,可满足传感器故障诊断的要求。

云计算激光网络中的虚拟任务低能耗调度方法研究

云计算下的光纤激光网络中任务呈现无序性,导致无法实现调度过程最优,造成能耗较高。为此提出一种基于虚拟任务调度的光纤激光网络任务调度方法,并应用到云计算环境中,通过对任务优先级进行优化设计,添加合理约束条件,避免陷入无解缺陷。通过设计模糊K均值聚类方法,以达到对任务优先级进行排序的目的,避免单一阀值优先级的缺陷。实验结果表明:该方法能够合理化的调度激光网络任务,降低能耗。

自适应局部独立分量分析

提出一种自适应局部独立分量分析降噪算法。该算法先将一维时间序列重构到高维相空间,用聚集模糊K均值聚类和聚类评价函数求取高维数据集的聚类个数和聚类中心位置,然后利用K均值聚类寻找局部投影区间,对每个聚类进行独立分量分析并投影到低维空间,将低维空间数据排列并重构成一维时间序列。与使用聚类的局部独立分量分析相比,该算法具有自适应性和稳定性。使用数值仿真试验和齿轮故障信号对该算法进行验证,结果表明该算法对此类信号具有良好的降噪效果。

基于大样本土壤光谱数据库的氮含量反演

充分挖掘大样本土壤光谱库中有效信息,建立普适性强的土壤全氮(TN)含量反演模型,是高光谱分析的重要应用方向之一。研究采用偏最小二乘回归(PLSR)全局建模、局部加权回归(LWR)和模糊K均值聚类结合PLSR(FKMC-PLSR)局部建模三种方法,分别建立了来自中国西藏、新疆、黑龙江、海南等13个省采集的17种土类1661个土壤样本TN值的高光谱反演模型,并对浙江省104个水稻土样本进行模型验证。结果表明,在大样本下PLSR全局模型对高TN值待预测样本存在低估现象,导致整体预测精度偏低;LWR和FKMC-PLSR局部模型比PLSR全局模型能够更为准确地反演TN含量。研究结果可为利用大样本光谱数据库建立稳定性和普适性较高的土壤TN含量预测模型提供参考。

仿人机器人视觉颜色空间的图像分割算法

提出了一种新颖的图像分割算法,用于提高仿人机器人足球比赛中机器人获取的颜色质量.为了使仿人机器人快速获得颜色图像,采用HSI颜色空间,并对现有算法进行了改进,根据每个像素点HSI3值中有关I值的公式对当前像素的主要特征进行判断,采用了模糊K均值聚类的方法进行图像分割.根据每个像素点S值的分布,动态地决定当前选用的是H值还是I值,这样就能够有效地消除HSI模型的不足,使得机器人的视觉能够适应复杂的比赛环境.实验结果表明所提方法有效.