[發明專利]一種基于改進ABC算法與DE變異策略的自適應聚類方法

有效

• 申請號: 201510766519.5
• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN105426910B
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 蔣炯明;薛羽
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.一種基于改進ABC算法與DE變異策略的指紋自適應聚類方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1，獲取指紋樣本集，并對指紋樣本集中的各指紋樣本編號；

步驟2，初始化自適應聚類的各參數，包括：指紋聚類數目、蜜蜂種群數目、開采極限以及最大迭代次數；根據指紋聚類數目隨機對指紋樣本集進行聚類劃分，且聚類劃分次數等于蜜蜂種群數目，得到蜜蜂種群數目的聚類劃分；計算各聚類劃分的適應度，并找出最優適應度及其對應的聚類劃分；

步驟3，對于步驟2得到的聚類劃分，從第一個聚類劃分開始，采用變異和交叉兩個過程產生新的聚類劃分，計算新的聚類劃分的適應度，并與當前最優適應度比較，若新的適應度優于當前最優適應度，則用新的聚類劃分替換第一個聚類劃分，且新的聚類劃分的開采次數置為0，否則，第一個聚類劃分的開采次數加1；重復上述過程，直至最后一個聚類劃分結束；

步驟4，對于步驟3迭代之后的聚類劃分，計算各聚類劃分的概率值，計算公式為prob＝(0.9*Fitness/max(Fitness))+0.1，其中，prob表示各聚類劃分的概率值，Fitness表示當前計算的聚類劃分的適應度，max(Fitness)表示迭代之后的聚類劃分適應度的最大值；

步驟5，隨機產生一0-1之間的隨機數，并與步驟4得到的概率值比較，對概率值大于隨機數的聚類劃分重復步驟3的迭代過程；重復上述過程，且產生隨機數的次數等于蜜蜂種群數目；

步驟6，對于步驟5迭代之后的聚類劃分，判斷各聚類劃分的開采次數是否大于開采極限，若大于開采極限，則隨機生成一新的聚類劃分替換開采次數大于開采極限的聚類劃分，且將新的聚類劃分的開采次數置為0；

步驟7，重復步驟3-步驟6，直至達到步驟2的最大迭代次數，輸出指紋聚類結果。

2.如權利要求1所述基于改進ABC算法與DE變異策略的指紋自適應聚類方法，其特征在于：步驟2所述適應度的計算公式為：

其中，FV表示適應度，k表示指紋聚類數目，X_i表示指紋樣本集中的第i個指紋樣本，C_j表示第j個聚類的聚類中心，d(X_i,C_j)表示X_i到對應聚類中心C_j的距離。

3.如權利要求1所述基于改進ABC算法與DE變異策略的指紋自適應聚類方法，其特征在于：步驟3所述變異的計算公式為：

其中，F為隨機數，V^G+1表示新的聚類劃分，表示當前最優適應度對應的聚類劃分，分別表示當前聚類劃分中除最優適應度對應的聚類劃分之外的隨機聚類劃分。

4.如權利要求1所述基于改進ABC算法與DE變異策略的指紋自適應聚類方法，其特征在于：步驟3所述交叉的計算公式為：

其中，F為隨機數，V^G+1表示新的聚類劃分，分別表示當前聚類劃分中的隨機聚類劃分。

5.如權利要求3或4所述基于改進ABC算法與DE變異策略的指紋自適應聚類方法，其特征在于：所述F的計算公式為：其中，G表示當前迭代次數，maxCycle表示最大迭代次數。