基于局部加权与随机游走的集成聚类算法

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cjfalx
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着计算机技术的飞速发展和数据量急剧增加,数据挖掘已经成为信息研究技术中非常重要的领域,其研究方向主要包括:关联分析,预测,聚类,模式识别,分类等等。其中,聚类分析是数据挖掘技术中的研究热点,其目标是发现给定数据集中的固有结构,将该数据集划分为一定数量的簇,以使得簇中的对象尽可能相似,不同簇之间的对象尽可能不同。而为了在多个聚类中利用丰富和互补的信息,集成聚类已经成为聚类研究中热点研究方向之一。集成聚类旨在集成多个不同的基聚类,以获得更优的聚类结果;其中,元聚类算法是一类基于图分割的集成聚类算法。元聚类算法在探索图结构信息时具有高效性,但是传统的元聚类算法仅能均等的对待簇和对象,并只考虑簇与簇之间的直接联系,而无法利用其多尺度间接联系,这些是传统元聚类算法的主要缺点,也正是本文进行算法改进和提升其集成聚类性能的关键之处。本文从基于元聚类的集成聚类框架出发,首先利用k均值算法生成多个基聚类结果,并以基聚类中的若干簇作为图节点,两个节点之间的Jaccard系数为权值,构建一个簇相似图,接着在簇相似图上执行随机游走生成一个新的簇相似矩阵。基于该思路,既能反映图结构信息的不同规模,不会忽略单个步骤的节点的属性,也能解决高阶整合问题。本文进一步提出了一种新的集成聚类算法,旨在处理集成技术中三个具有挑战性的问题,即:高阶整合问题、局部可靠性问题以及运算效率问题。为了解决局部可靠性问题,本文通过熵的概念评估基聚类,并采用一个簇可靠度指标ECI计算其权值。同时在新生成的簇相似矩阵利用Ncut算法将其划分成若干个元簇。最后,通过ECI度量设计一个基于元簇加权的投票机制实现最终聚类结果。为了对比测试不同集成聚类算法的性能,本文在六个数据集上进行了实验。实验结果验证了本文所提出算法的集成聚类有效性与高效性。
其他文献
在水稻生产中,农田杂草是影响作物产量的主要因素之一,而除草又是田间管理的一项重要且繁重的工作,具有季节性较强、除草期短、用工量大等特点。机械除草作为一种环境友好的除草方式,在除草过程中能翻动土壤,增加水稻根系土壤的含氧量,对水稻的生长起到了良好的促进作用。此外,与化学除草、人工除草相比,机械除草具有环境污染小、劳动成本低等优点。然而由于水田环境的复杂性和水稻密植的农艺特点,株间杂草的机械防除是水稻
学位
垂直起降固定翼无人机(vertical take-off and landing,VTOL)将旋翼和固定翼两种类型无人机的优势相结合,能够垂直起飞/着陆,具备悬停能力,并能以固定翼飞机的方式水平飞行,近年来得到了快速发展,极大拓展了无人机的应用领域。但垂直起降固定翼无人机存在平飞中闲置电机多、气动效率低等问题。本研究针对上述问题,对无副翼垂直起降固定翼无人机进行了结构设计与仿真研究,主要研究内容和
学位
随着社会经济的发展,竹产业发展越来越得到重视和广泛关注。在竹制零件的生产过程中往往会出现缺陷零件。目前国内对竹制零件的分选主要还是依靠人工来完成,其效率十分低下。因此,一种快速且准确的分选方法需要被设计出来解决这个问题。本文以工业中生产的竹制零件为检测对象,首先利用自适应阈值的方法对图像中竹制零件的轮廓进行提取。然后以RGB三通道的值作为特征量,通过径向基神经网络对竹制零件图像中特征进行训练,从而
学位
基于南方水田的免耕杂草秸秆处理试验装置,其主要作用是将免耕水田中的秸秆杂草压切入水田中为水田保墒,减少能量的损失。秸秆还田,不仅仅在培养肥料的阶段有增产效果,而且后续效果十分明显,会起到可持续发展的作用。中国南方水田发展水稻具有很大的区域比较优势。但是南方水田稻、麦轮作区是一年水、旱各一季,秸秆还田量比北方高出1倍多,农民焚烧已成为一大公害。与北方相比,土壤含水量高,机械行走易下陷,使南方水田稻、
学位
农情信息的快速获取与处理是开展精准农业的前提和基础,多光谱图像因其不同波段能有效反映农作物叶面积指数、病虫草害等农情,近年来在精准农业,特别是农用无人机遥感监测、精准农业航空等方面得到了研究和应用。低成本、快速采集并能方便拼接处理是后续进行基于多光谱图像的农情分析的基本要求,也是多光谱图像采集系统能广泛应用的条件。近年来,基于无人机的多光谱图像采集系统虽然有了快速的发展,但现有的系统在应用中还存在
学位
导航是机器人实现自主执行任务功能的关键技术,现有的机器人导航技术主要包括磁导航、惯性导航、路标导航和视觉导航等。光学引导的视觉跟踪技术是实现机器人便捷操控或一控多机自动导航控制的重要方法之一。本文以光学引导的视觉跟踪技术为研究对象,通过视觉与光学跟踪技术的融合,提出了以激光光斑作为引导的自动协同导航方法,并设计了基于光学引导的机器人自动导航视觉跟踪装置,该装置通过识别激光束的相对位置来传递多机间的
学位
目前,我国家禽养殖业正在进行深度的产业升级,生产养殖方式已由传统的个体户养殖方式向集约化、规模化养殖场养殖方式转变。而现代化的家禽养殖场面临养殖效率低下、信息管理落后等亟需解决的问题,需要在生产管理等环节中加入使用更多智能化、现代化的技术手段用以辅助生产养殖活动。本文以规模化蛋鸡场为例,针对目前的生产现状以及生产方式,设计并开发一套基于云数据库的规模化蛋鸡场饲养信息管理系统,实现信息化养殖的需求。
学位
无线传感器网络作为一种新型的信息获取和信息处理方式,是由数以千计的微型传感器节点组成的具有多跳性、自组织网络特性的一个系统。随着微机电技术、嵌入式技术和无线通信等技术的发展,无线传感器网络取得了飞速的发展且已经被应用到了诸多领域。而无线传感器网络在应用中实现其功能的前提条件是确定网络中传感器节点位置,节点定位技术也因此成为无线传感器网络技术中的核心技术之一,吸引国内外科研人员对其投入研究。本文也将
学位
随着我国水产养殖业的迅速发展,养殖智能化和标准化逐渐成为主要的发展方向,其中采用自主航行无人船进行投饵和水质监测作业是一种劳动强度低、自动化程度高的养殖方式。高精度环境地图和不规则水岸以及增氧机等水域内障碍物是影响无人船自主作业的关键因素,为此,获取高精度的环境地图和准确的障碍物信息对无人船自主航行具有重要意义。针对上述问题,本文开展了基于三维激光雷达的养殖水域点云特征提取与障碍物检测研究,主要研
学位
动物个体识别在生产管理、控制重大疾病爆发、疫苗接种和产品追溯中发挥了重要作用,而图像精准识别作为计算机视觉领域重要的基础性课题,是家畜智能化养殖的核心技术之一。在牛场监控应用中,受摄像头安装位置距离奶牛较远、分辨率较低等因素影响,奶牛识别准确率受到严重影响。本文尝试将超分辨率网络与识别网络结合起来恢复牛头识别信息,提高牛头的识别性能。具体内容如下:(1)通过使用包括手机、数码相机等多种设备收集牛场
学位