优化核参数的模糊C均值聚类算法

核模糊C均值聚类算法(Kernel-based fuzzy C-means clustering method,KFCM)的性能受核参数的影响很大,然而实践中核参数的选择是极其困难的。为了解决这个问题,本文基于样本在高维空间中的类内距离近、而类间距离远这一思路,提出了一种优化核参数的模糊C均值算法(Parameter optimation-based KFCM,POKFCM)。该算法首先利用K均值方法对样本集进行初始聚类,再通过比较实际核函数矩阵与理想核函数矩阵的相似性距离来确定最优核参数,最后将优化的核参数应用于核模糊C均值聚类算法。在6组UCI数据集上进行对比实验,结果表明POKFCM能有效地改善KFCM的聚类性能。     

对于某些模糊聚类算法的比较研究

本文介绍了模糊C均值聚类算法,诱导的模糊C分划算法,基于非对称不相似性的系统聚类算法以及模糊集的峰值搜索算法,给出了关于几个实验数据集的聚类结果,并讨论了这些算法的性质。结果表明,系统聚类算法在这四种算法中最有效,而峰值搜索法优于模糊C均值和诱导的模糊C分划算法。     

基于模糊对向网络的非线性动态系统辨识新算法

以模糊对向网络为辨识模型,利用它所具有的模糊逻辑系统和神经网络两者的优点,在模糊C－均值聚类方法的基础上引入新的聚类目标函数,并证明了它的优化条件,将模糊聚类和最小二乘法相结合,提出一种模型参数学习的新算法,在直流电弧燃弧时间建模研究中的应用结果表明提出的算法是有效的。     

相对熵模糊C均值聚类分割算法

针对模糊C均值聚类分割算法无法获得复杂图像的细节信息问题,提出一种相对熵模糊C均值聚类分割算法。该算法利用划分隶属度构造相对熵,对传统模糊C均值聚类进行正则化约束,将其作为正则化因子添加到传统FCM的目标函数,得到新的聚类目标函数。通过拉格朗日乘子最优化推导,得到新的隶属度和聚类中心的迭代更新表达式。实验结果表明,该算法对于图像与背景灰度相近的复杂图像可以清晰的分割出图像的轮廓,也比FCM方法获得更多的图像细节信息。     

嵌入邻域像素的彩色图像鲁棒聚类分割算法

为提高彩色图像模糊聚类分割算法的抗噪性,给出一种嵌入像素邻域信息的彩色图像鲁棒聚类分割算法。为适合彩色图像分割,以协方差马氏距离代替模糊C均值聚类算法目标函数中的平方欧氏距离;将样本协方差矩阵行列式作为正则项融入聚类目标函数,以增强算法普适性;将邻域像素滤波信息嵌入聚类目标函数,以改善聚类算法的抗噪性能。针对噪声干扰彩色图像的分割测试结果表明,所给分割算法抗噪鲁棒性良好。     

自适应的模糊C均值聚类算法

针对模糊C均值聚类算法对聚类数预先不可知的缺陷,提出了自适应的模糊C均值聚类算法,该算法利用已有的有效性函数自动确定聚类数目,继而进行模糊聚类,实验表明,该方法无须人工的干预,并且具有良好的有效性和可行性．     

结合邻域信息粒子群聚类用于SAR图像变化检测

SAR图像变化检测可以转化为对差异图的聚类问题。由于 SAR 图像本身容易受到斑点噪声干扰,为提高聚类效果提出了一种结合邻域信息的自适应粒子群聚类算法。该方法在模糊 C 均值原目标函数基础上,引入中心像素的邻域信息,并通过自适应粒子群的全局搜索来优化聚类中心。该方法还引入了自学习算子即粒子编码中的中心像素的隶属度,能够向其相邻像素的隶属度学习,并据此修正自身的隶属度值相关。实验结果表明,与模糊C均值和量子免疫克隆聚类算法相比,该方法利用了像素的邻域信息,从而增强了抗噪性能。与模糊局部信息C均值算法相比,该方法对图像细节保持能力较强,运行时间也较少。     

改进的核空间直觉模糊C-均值聚类分割算法

针对鲁棒模糊局部信息C-均值聚类分割算法易丢失图像细节的问题,提出一种改进的核空间直觉模糊C-均值聚类算法。将像素空间邻域信息和直觉指数引入到鲁棒模糊局部信息C-均值聚类目标函数,给出改进的像素空间邻域信息约束的聚类目标函数,对其聚类目标函数最优化推导并得到新的隶属度和聚类中心迭代表达式,并设计相应的图像分割算法,以便提高图像局部信息的有效分割能力。实验结果表明,改进的核空间直觉模糊聚类分割算法相比现有鲁棒模糊局部信息C-均值聚类分割算法能获得更好的分割效果。     

基于微粒群优化算法的文本模糊聚类方法

针对模糊C-均值算法(FCM)具有局部最优问题和初值敏感性的缺陷,将微粒群优化算法应用于文本模糊聚类, 提出了基于微粒群优化算法的模糊C-均值算法PFCM．该算法首先采用实数编码方式对聚类原型进行编码,利用微粒群优化算法的全局搜索性能对初始聚类原型的选取进行指导,然后利用模糊C-均值算法进行聚类．使用算法PFCM对文本集合进行聚类实验,并用目标函数值和划分系数来判断模糊划分的效果,实验结果表明,与FCM相比,该算法具有较好的全局收敛性和较好的聚类结果．     

基于犹豫度生成的抑制式FCM图像分割算法

针对抑制式模糊C-均值聚类算法的参数选择问题,采用一种直觉模糊补函数生成方法获得犹豫度,通过将其作为抑制因子实现参数的自适应选取,进而给出一种基于犹豫度生成的抑制式模糊C-均值图像分割算法。测试图像的实验结果显示,与模糊C-均值和一种直觉模糊C-均值聚类算法相比,该算法的迭代次数和运行时间均有一定下降,且能够更好地保持图像的细节信息。