一种新的聚类有效性函数

聚类有效性函数是用于评价聚类结果优劣的指标,准确地给出初始聚类类别数将使得聚类结果趋于合理化。根据模糊不确定性理论及聚类问题的基本特性,引入了新的紧密度度量指标Di(U;c),在此基础上提出了一个旨在寻求最优聚类类别数的有效性函数。该函数基于数据集的紧密度与分离度特征,综合考虑了数据成员的隶属度及数据集的几何结构。实验结果表明该有效性函数能够发现最优的聚类类别数,对于分类结构较为明确的数据集表现出良好的性能,并且对于权重系数具有良好的鲁棒性。

新的基于数据几何结构的聚类有效性函数

以Xie-Beni指标作为聚类有效性函数取得了良好的效果,但当聚类个数很大时,Xie-Beni指标将单调递减。针对此问题,分别考察改进的HubertΓ统计量和聚类分离度,导出一个新的基于数据几何结构的聚类有效性函数,使得它有惟一的最大值,函数值随聚类个数增大而递减的趋势并不影响最优聚类个数的判定。实验表明,该有效性函数能够发现最优的聚类个数,对于分类结构比较明确的数据,有良好的性能,而且对模糊因子m有良好的鲁棒性。