自适应聚合策略优化的密度峰值聚类算法

针对密度峰值聚类算法受人为干预影响较大和参数敏感的问题,即不正确的截断距离dc会导致错误的初始聚类中心,而且在某些情况下,即使设置了适当的dc值,仍然难以从决策图中人为选择初始聚类中心。为克服这些缺陷,提出一种新的基于密度峰值的聚类算法。该算法首先根据K近邻的思想来确定数据点的局部密度,然后提出一种新的自适应聚合策略,即首先通过算法给出阈值判断初始类簇中心,然后依据离初始类簇中心最近分配剩余点,最后通过类簇间密度可达来合并相似类簇。在实验中,该算法在合成和实际数据集中的表现比DPC、DBSCAN、KNNDPC和K-means算法要好,能有效提高聚类准确率和质量。     

基于增量学习的SVM-KNN网络入侵检测方法

为满足入侵检测的实时性和准确性要求,通过结合支持向量机(SVM)和K最近邻(KNN)算法设计IL-SVM-KNN分类器,并采用平衡k维树作为数据结构提升执行速度.训练阶段应用增量学习思想并考虑知识库的扩展,分类阶段则利用SVM和KNN算法将待分类数据分成3种情况应用不同的分类策略.基于KDD CUP99和NSL-KDD数据集进行实验,结果表明,IL-SVM-KNN能够区分正常流量和异常流量并准确判断异常流量的攻击类型,其准确率较KNN算法和SVM算法有明显提升,判断攻击类型的准确性高于决策树、随机森林和XGBoost算法,并且较两层卷积神经网络消耗时间更少,资源消耗更低.     

基于集成学习的交通拥堵预测模型

The current navigation software has obvious inaccurate speed assessment when facing some serious traffic congestion, and cannot accurately predict the duration of the traffic congestion. Therefore, we propose a traffic congestion prediction model to accu- rately predict the congestion time in the face of most congestion situations through the prediction of speed. Regarding the speed pre- diction model, we select high-similarity samples based on the KNN algorithm. The prediction speed model is divided into two main models, KNN-VA and KNN-RBF, and we use an integrated learning method to fuse these two models to obtain more accurate aver- age speed prediction. Then, the congestion time can be predicted. In order to determine the congestion time, we use the RBF speed prediction method and the sampling method in a fixed area to verify. The results show that the model has high reliability for conges- tion time prediction.     

基于双向选择的伪近邻算法

针对伪近邻分类算法（LMPNN）对异常点和噪声点仍然敏感的问题,提出了一种基于双向选择的伪近邻算法（BS-PNN）。利用邻近性度量选取[k]个最近邻,让测试样本和近邻样本通过互近邻定义进行双向选择;通过计算每类中互近邻的个数及其局部均值的加权距离,从而得到测试样本到伪近邻的欧氏距离;利用改进的类可信度作为投票度量方式,对测试样本进行分类。BS-PNN算法在处理复杂的分类任务时,具有能够准确识别噪声点,降低近邻个数[k]的敏感性,提高分类精度等优势。在UCI和KEEL的15个实际数据集上进行仿真实验,并与KNN、WKNN、LMKNN、PNN、LMPNN、DNN算法以及P-KNN算法进行比较,实验结果表明,基于双向选择的伪近邻算法的分类性能明显优于其他几种近邻分类算法。     

基于双匹配配准算法的多重复纹理图像拼接

针对目前图像配准算法对于多重复纹理图像配准位置偏差的问题,提出图像内自匹配与图像间互匹配相结合的双匹配配准（Double-match image registration, DMIR）算法。首先在对待匹配图像提取尺度不变特征转换（Scale-invariant feature transform, SIFT）特征之后,通过K-近邻（K-nearest neighbor, KNN）算法进行特征匹配,分别得到同一张图片的自匹配点对和不同图像间的初始互匹配点对;然后对初始互匹配点对进行相关性计算得到最正确的匹配点对,并根据最正确的匹配点对与自匹配点对的位置关系确定更多的正确匹配点对,最后计算仿射矩阵对图像进行拼接。实验结果显示经过DMIR算法获得的正确匹配点对更均匀、更准确,且拼接图像效果更好。     

基于聚类的文本分类算法框架研究

KNN算法因其易于理解、理论成熟等优点而被广泛应用于文本分类。由于KNN需遍历样本空间计算距离,当训练集样本规模较大或维数较高时,计算开销是巨大的。针对此问题,首先将遗传算法适应度函数设计部分与K-medoids算法思想相融合形成K-GA-medoids,其次将其与KNN相结合形成用于文本分类的算法框架,在分类过程中,采取先聚类,再分类的步骤,以实现对训练集样本的缩减,从而降低计算开销。实验表明,K-GA-medoids相较于传统K-medoids而言在聚类效果上有较为明显的提升,且将其与KNN相结合形成的文本分类算法框架与传统KNN算法相比在保证分类精确率的前提下,有效提升了文本分类的效率。     

基于共享最近邻的密度自适应邻域谱聚类算法

在谱聚类算法没有先验信息的情况下,对于具有复杂形状和不同密度变化的数据集很难构建合适的相似图,且基于欧氏距离的高斯核函数的相似性度量忽略了全局一致性。针对该问题,提出一种基于共享最近邻的密度自适应邻域谱聚类算法（SC-DANSN）。通过一种无参数的密度自适应邻域构建方法构建无向图,将共享最近邻作为衡量样本之间的相似性度量进而消除参数对构建相似图的影响,体现全局和局部的一致性。实验结果表明,SC-DANSN算法相比K-means算法和基于K最近邻的谱聚类算法（SC-KNN）具有更高的聚类精度,同时相比SC-KNN算法对参数的选取敏感性更低。     

Facial expression recognition using iterative universum twin support vector machine

Facial expressions are one of the most important characteristics of human behaviour. They are very useful in applications on human computer interaction. To classify facial emotions, different feature extraction methods are used with machine learning techniques. In supervised learning, information about the distribution of data is given by data points not belonging to any of the classes. These data points are known as universum data. In this work, we use universum data to perform multiclass classification of facial emotions from human facial images. Moreover, the existing universum based models suffer from the drawback of high training cost, so we propose an iterative universum twin support vector machine (IUTWSVM) using Newton method. Our IUTWSVM gives good generalization performance with less computation cost. To solve the optimization problem of proposed IUTWSVM, no optimization toolbox is required. Further, improper selection of universum points always leads to degraded performance of the model. For generating better universum, a novel scheme is proposed in this work based on information entropy of data. To check the effectiveness of proposed IUTWSVM, several numerical experiments are performed on benchmark real world datasets. For multiclass classification of facial emotions, the performance of IUTWSVM is compared with existing algorithms using different feature extraction techniques. Our proposed algorithm shows better generalization performance with less training cost in both binary as well as multiclass classification problems.     

基于K-最近邻算法的管道系统传感器数据有效性分析研究

在管道运输中传感器的正常使用至关重要,为了防止因传感器故障而导致的数据采集失效,造成误报警和漏报警,对传感器本身的故障诊断和失效分析已经成为当前研究的重要方向.通过对各传感器采集数据进行组合分析,以各传感器之间的数据关联特性作为研究内容,运用K-最近邻算法对管道上传感器所采集数据进行相似性拟合,提出采用C4.5算法定义各传感器所采集数据对目标传感器的支持度以决定目标传感器数据的有效性,对故障传感器运行状态进行分析与定位,进而判断传感器的数据可靠性和输差出现位置.实验结合西南某管道流量传感器数据进行分析,结果表明,该算法能够准确判断目标传感器数据的有效性和故障传感器在时域中发生的位置.