[發明專利]一種結合類內緊致性和類間分離性的增量模糊聚類方法

在審

• 申請號: 201710387502.8
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107330442A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 劉永利;段天毅;劉靜;晁浩;陳敬麗
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種結合類內緊致性和類間分離性的增量模糊聚類方法，其特征在于：該方法步驟如下：

(1)將整個數據集分成D塊，并為每塊數據中的每個數據點分配權重1；

(2)對分配好權重的每個數據塊進行聚類處理；

(3)對第1個數據塊進行聚類，得到聚類結果[U₁₁,U₁₂,...,U_1t,...,U_1c]和聚類質心[a₁₁,a₁₂,...,a_1t,...,a_1c]，其中0<t≤c，U_1c表示第1個數據塊的第c類，a_1c表示第1個數據塊的第c個質心；

(4)當處理完第i-1個數據塊后，其中1<i≤D，為i-1個數據塊的質心[a_(i-1)1,a_(i-1)2,...,a_(i-1)t,...,a_(i-1)c]中的每一個質心賦予權重值w_t，w_t為數據塊中的數據點隸屬于聚類U_(i-1)t的隸屬度之和；將新得到的第i個數據塊中的每個數據點賦予權重1，將賦過權重的第i-1個數據塊的質心和第i個數據塊中的數據點組成新的數據塊，對新數據塊重新進行聚類操作，得到聚類結果[U_i1,U_i2,...,U_it,...,U_ic]和聚類質心[a_i1,a_i2,...,a_it,...,a_ic]，依次找到第i-1次聚類得到的質心所在的聚類U_it，則類U_(i-1)t中所有數據點都屬于類U_it；

(5)循環執行步驟(4)，處理完最后一個數據塊，得到最終質心和聚類結果。

2.如權利要求1中所述的一種結合類內緊致性和類間分離性的增量模糊聚類方法，其特征在于：步驟(2)中聚類的具體步驟如下：

1)初始化β，最大誤差值ε，最大迭代次數τ_max和隸屬度矩陣u_cj，將η賦值為0到1的隨機數，定義τ＝1；

2)根據η_c，u_cj和更新a_c；

3)根據η_c，a_c和更新u_cj；

4)根據β，a_c和更新η_c；

5)更新τ＝τ+1；

6)如果max(|u_cj(τ)-u_cj(τ-1)|)≤ε或τ＝τ_max，結束迭代，否則返回步驟2)。

其中C是類的個數，N是數據個數，η_c為控制第c個質心與其它質心所在類不重合的參數，u_cj是第j個數據點對第c個類的隸屬度，約束條件為m是模糊因子且m>1，w_j為第j個數據的權重，a_c是第c個類的質心，x_j是第j個數據點，是數據均值，||x_j-a_c||²是第j個數據點到第c個質心歐氏距離的平方，0≤β≤1.0，k＝1,...,C。