聚类中心计数值和全局距离向量RPCL算法

针对标准的竞争学习算法(rival penalized competitive learning,RPCL)在问题规模较大情况下,算法收敛速度较慢以及无法精确找到聚类中心的问题,通过引入聚类中心计数值和全局距离向量的方法,提高了RPCL算法对于问题全局最优解的搜索能力,提出了一个基于聚类中心计数值和全局距离向量的RPCL算法改进。通过理论证明验证了该RPCL算法可以有效提高RPCL算法对于全局最优聚类中心的搜索能力以及聚类结果的准确性,实验结果表明了理论推导的正确性以及该算法的可行性。     

基于人工鱼群的优化K-means聚类算法

针对K-means算法全局搜索能力不足,提出基于人工鱼群的优化K-means聚类算法(AFS-KM),该算法克服了Kmeans聚类算法对初始聚类中心选择的敏感问题,能够获得全局最优的聚类划分。在聚类过程中,采用一种基于信息增益的属性加权的实体之间距离计算方法进行聚类划分时,对于球形数据和椭球形数据都能够获得理想的聚类划分结果。对KDD-99数据集的仿真实验结果表明,该算法在网络入侵检测时获得了理想的检测率和误报率。     

人工鱼群和K均值算法相融合的网络入侵检测

针对K均值算法存在的初始聚类中心敏感和易陷入局部最优等缺陷,利用人工鱼群算法全局寻优能力,提出一种人工鱼群和K均值算法相融合的网络入侵检测模型(AFSA-KCM).首先采用抽样技术和最大最小距离算法获得一组较优的聚类中心和聚类数目,然后通过人工鱼群模拟自然界鱼群的觅食、聚群,追尾等行为,找到最优的聚类中心和聚类数目,最后利用K均值算法根据最优的聚类中心和聚类数目建立最优的入侵检测模型,并采用KDD CUP99数据集进行测试实验.实验结果表明,相对于其它入侵检测模型,AFSA-KCM不仅提高了网络入侵检测率,同时加快了网络入侵检测速度,可以为网络安全入侵检测提供有效保证.     

基于改进粒子群优化的文本聚类算法研究

针对k-means算法的聚类结果高度依赖初始聚类中心选取的问题,提出一种基于改进粒子群优化的文本聚类算法。分析粒子群算法和k-means算法的特点,针对粒子群算法搜索精度不高、易陷入局部最优且早熟收敛的缺点,设计自调节惯性权重机制及云变异算子以改进粒子群算法。自调节惯性权重机制根据种群进化程度,动态地调节惯性权重,云变异算子基于云模型的随机性和稳定性,采用全局最优值实现粒子的变异。该算法结合了粒子群算法较强的全局搜索能力与k-means算法较强的局部搜索能力。每个粒子是一组聚类中心,类内离散度之和的倒数是适应度函数。实验结果表明,该算法是一种精确而又稳定的文本聚类算法。     

基于混沌PSO的大数据智能加权K均值聚类算法

针对传统聚类算法无法处理大数据中多视图高维数据问题,提出一种基于混沌粒子群优化算法的智能加权K均值聚类算法。在聚类模型中引入聚类之间的耦合程度以扩大聚类的相似性。为了消除初始聚类中心的敏感性,利用混沌粒子群优化算法通过全局搜索得到最优初始聚类中心、视图权重和特征权重。引入一种精确摄动策略提高混沌粒子群优化算法的寻优性能。通过在Apache Spark和Single Node两个平台上的实验验证了该方法在视图多、维数高的复杂数据集条件下具有较好的聚类性能。     

人工鱼群与微粒群混合优化算法*

针对人工鱼群算法局部搜索不精确、微粒群优化算法易发生过早收敛等问题,提出一种新的人工鱼群与微粒群混合优化算法。算法的主要思想是先利用人工鱼群的全局收敛性快速寻找到满意的解域,再利用粒子群算法进行快速的局部搜索,所得混合算法具有局部搜索速度快,而且具有全局收敛性能。最后,以五个标准函数和一个应用实例进行测试,测试结果表明,提出的算法在一定程度上避免了陷入局部极小,加快了收敛速度且提高了搜索精度。     

一种简化的人工鱼群算法

针对人工鱼群算法(AFSA)优化精度低,运行时间长的问题,对其进行了简化,给出人工鱼群算法进化方程,提出一种简化的人工鱼群算法(SAFSA).SAFSA算法在一次迭代进化中同时根据人工鱼觅食结果、种群中心位置和种群最优位置,调整下一步位置,保证算法向全局最优位置移动,同时由于觅食行为中有随机游动现象,使算法具有跳出局部极值的能力,增强了算法的全局搜索能力.仿真结果表明,简化的人工鱼群算法优化效果明显,运行速度快.     

一种基于改进PSO的K—means优化聚类算法

针对传统的K—means算法对初始聚类中心的选取敏感、容易收敛到局部最优的缺点,提出一种基于改进粒子群优化算法（PSO）的K—means优化聚类算法。该算法利用PSO算法强大的全局搜索能力对初始聚类中心的选取进行优化：通过动态调整惯性权重等参数增强PSO算法的性能;利用群体适应度方差决定算法中前部分PSO算法和后部分K—means算法的转换时机;设置变量实时监控各个粒子和粒子群的最优值变化情况,及时地对出现早熟收敛的粒子进行变异操作,从而为K—means算法搜索到全局最优的初始聚类中心,使聚类结果不受初始聚类中心影响,易于获得全局最优解。实验结果表明文中提出的改进算法与传统聚类算法相比具有更高的聚类正确率、更好的聚类质量及全局搜索能力。     

基于改进引力搜索的混合K-调和均值聚类算法研究

为了解决聚类算法容易陷入局部最优的问题,以及增强聚类算法的全局搜索能力,基于KHM算法以及改进的引力搜索算法,本文提出一种混合K-调和均值聚类算法（G-KHM）。G-KHM算法具有KHM算法收敛速度快的优点,但同时针对KHM算法容易陷入局部最优解的问题,在初始化后数据开始搜索聚类中心时采用了一种基于对象多样性及收敛性增强的引力搜索算法,该方法改进了引力搜索算法容易失去种群多样性的缺点,并同时具有引力搜索算法较强的全局搜索能力,可以使算法收敛到全局最优解。仿真结果表明,G-KHM算法能有效地避免陷入局部极值,具有较强的全局搜索能力以及稳定性,并且相比KHM算法、K-mean聚类算法、C均值聚类算法以及粒子群算法,在分类精度和运行时间上表现出了更好地效果。     

结合蚁群聚类算法的模糊C均值聚类

模糊C均值（FCM）聚类算法采取随机选取聚类中心的方法,这种方法使得FCM算法在局部范围内容易获得最优解,但在全局范围内效果较差,且FCM算法中聚类簇的个数一般需要人为设定。面对上述种种问题,文中将蚁群聚类算法和FCM聚类算法进行结合,获得了一种改进的FCM聚类算法。该算法在初步聚类中利用蚁群聚类产生聚类中心和簇的个数,将产生的聚类中心提供给FCM算法进行再次聚类。利用蚁群聚类的全局搜索和并行运算的优点避免了聚类易陷入局部最优解的缺陷。经过实验验证,该算法较一般FCM算法具有更好的性能。     

一种新的混合聚类分析算法*

结合人工鱼群算法的全局寻优优点提出了一种基于人工鱼群算法的K-平均混合聚类分析算法。实验结果表明,该算法能克服K-平均聚类算法易陷入局部极小的不足,有较好的全局性,且聚类正确率明显高于K-平均算法,聚类效果更好。     

结合遗传k均值改进的密度峰值聚类算法

针对密度峰值聚类(CFSFDP)算法处理多密度峰值数据集时,人工选择聚类中心易造成簇的误划分问题,提出一种结合遗传k均值改进的密度峰值聚类算法。在CFSFDP求得的可能簇中心中,利用基于可变染色体长度编码的遗传k均值的全局搜索能力自动搜索出最优聚类中心,同时自适应确定遗传k均值的交叉概率,避免早熟问题的出现。在UCI数据集上的实验结果表明,改进算法具有较好的聚类质量和较少的迭代次数,验证了所提算法的可行性和有效性。     

基于遗传算法的模糊聚类分析

模糊C-均值聚类(FCM)应用广泛，但是它容易陷入局部最优，且对初始值很敏感。该文提出了一种基于遗传算法的模糊聚类方法，首先用遗传算法对模糊聚类中聚类中心的个数和聚类中心的选取进行指导，然后利用FCM进行聚类。实验结果表明：该方法可以在一定程度上避免FCM算法对初始值敏感和容易陷入局部最优解的缺陷，使聚类更合理，效果很好。     

基于GSA算法改进的K均值聚类

为改善K均值聚类存在的对初始聚心敏感、全局搜索能力弱和凭经验确定聚类数等不足,提出一种基于GSA算法的改进K均值聚类。采用粒子编码策略,把聚类中心集合视作种群粒子,引入GSA搜索聚类质量最好的初始聚类中心,设均方误差为适应度函数,引导全局搜索方向,设置种群成熟度因子避免算法陷入局部最优,引入聚类质量评价指标获取最佳聚类数。通过在4种UCI数据集上做仿真测试,验证了改进后K均值聚类具有较高的正确率和更好的稳定性。     

一种改进的蚁群聚类组合算法

基本蚁群聚类算法不必设置初始聚类中心,具有良好的全局搜索能力,但是算法的执行效率低。为此提出了一种改进的蚁群聚类组合算法,该算法引入了K-means算法的思想,在形成新类时设置阈值,利用连通性合并类,使改进后的算法在确保收敛速度的同时,提高了聚类的准确度。实验表明,该算法具有计算效率高、聚类能力强等优点,可用来获得全局最优解。     

基于改进聚类分析算法的入侵检测系统研究

针对常用聚类分析算法应用于入侵检测系统所存在的两大方面的问题：一是其采用随机法确定初始聚类中心,不同的初始值可能产生不同的聚类结果;二是采用爬山式技术导致容易陷入局部最优解。基于此提出一种改进的聚类分析算法,通过确定两个最远初始聚类中心和基于最大最小距离的层次聚类、DBI指标来确定剩余初始聚类中心,该方法使上述问题得到解决,并通过仿真实验验证了该算法的可行性和优越性。     

一种改进K-means聚类的FCMM算法

针对K-means算法易受初始聚类中心影响而陷入局部最优的问题,提出一种基于萤火虫智能优化和混沌理论的FCMM算法。首先利用最大最小距离算法确定聚类类别值K和初始聚类中心位置;然后以各聚类中心为基准点,利用Tent映射构建混沌空间,通过混沌搜索更新聚类中心,以降低初始聚类中心过于临近的影响,并改善算法易陷入局部最优的问题。仿真结果表明,FCMM算法的平均聚类精度相较于经典K-means算法和FA算法分别提高了7.51%和2.2%,成功避免算法陷入局部最优解,提高了划分初始数据集的效率和寻优精度。     

基于改进粒子群算法的聚类算法

K-均值算法是一种传统的聚类分析方法,具有思想与算法简单的特点,因此成为聚类分析的常用方法之一.但K-均值算法的分类结果过分依赖于初始聚类中心的选择,对于某些初始值,该算法有可能收敛于一般次优解.在分析K-均值算法和粒子群算法的基础上,提出了一种基于改进的粒子群算法的聚类算法.该算法将局部搜索能力强的K均值算法和全局搜索能力强的粒子群算法结合,提高了K均值算法的局部搜索能力、加快了收敛速度,有效地阻止了早熟现象的发生.实验表明该聚类算法有更好的收敛效果.     

云环境下的高效K-Medoids并行算法

传统聚类算法K-Medoids对初始点的选择具有随机性,容易产生局部最优解;替换聚类中心时采用的全局顺序替换策略降低了算法的执行效率;同时难以适应海量数据的运算。针对上述问题,提出了一种云环境下的改进K-Medoids算法,该改进算法结合密度法和最大最小原则得到优化的聚类中心,并在Canopy区域内对中心点进行替换,再采用优化的准则函数,最后利用顺序组合MapReduce编程模型的思想实现了算法的并行化扩展。实验结果表明,该改进算法与传统算法相比对初始中心的依赖降低,提高了聚类的准确性,减少了聚类的迭代次数,降低了聚类的时间。     

A fuzzy clustering algorithm based on evolutionary programming

In this paper, a fuzzy clustering method based on evolutionary programming (EPFCM) is proposed. The algorithm benefits from the global search strategy of evolutionary programming, to improve fuzzy c-means algorithm (FCM). The cluster validity can be measured by some cluster validity indices. To increase the convergence speed of the algorithm, we exploit the modified algorithm to change the number of cluster centers dynamically. Experiments demonstrate EPFCM can find the proper number of clusters, and the result of clustering does not depend critically on the choice of the initial cluster centers. The probability of trapping into the local optima will be very lower than FCM.