[發明專利]一種基于三支c-means決策的目標聚類方法及系統

在審

• 申請號: 201811401683.6
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109635849A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 張凱;劉三女牙;孫建文
• 申請（專利權）人: 華中師范大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 方可

1.一種基于三支c-means決策的目標聚類方法，將一個簇c_i建模為positive域、boundary域和negtive域，分別表示為POS(c_i)、BND(c_i)和NEG(c_i)；其中，一個簇的positive域由絕對屬于該簇的目標組成，一個簇的boundary域由可能屬于該簇的目標組成，一個簇的negtive域由不可能屬于該簇的目標組成；

其特征在于，該方法包括如下步驟：

(1)將待聚類的目標數據x_j隨機初始分配到k個簇的positive域，其中，x_j∈U，U是所有待聚類目標數據組成的集合；

(2)計算k個簇的中心點；

(3)根據計算出的各個中心點，重新分配所有目標數據到k個簇的不同域；

(4)檢查迭代終止條件是否滿足，若不滿足則回到第(2)步，否則，結束；

所述步驟(3)重新分配所有目標數據到各個簇的具體實現過程為：

定義關系函數r(c_i,x_j)＝μ_ij，μ_ij表示目標x_j與簇c_i相似程度的fuzzy成員值；

建立關系向量[r(c₁,x_j),r(c₂,x_j)，…,r(c_k,x_j)]^T＝[μ_1j,μ_2j,…,μ_kj]^T，表示目標x_j與各個簇的相似程度；

定義特征函數表示提取關系向量的最大值；

定義相對關系函數描述目標x_j與簇c_i相對其他簇的相對關系值，該值越大說明目標x_j與簇c_i的關系越密切，其取值范圍是(0,1]；

定義相對歸屬集合描述目標x_j可能屬于的簇集合；其中t_mj,t_nj分別是[t_ij],1≤i≤k中的最大值和第二大值；該集合中的簇為目標x_j可能歸屬的簇，若該集合只有一個簇，則目標x_j將被分配到該簇的positive域，若該集合有兩個或以上簇，則目標x_j將被分配到這些簇的boundary域；

建立評價函數描述目標x_j與簇c_i的相對關系值；設置α＝1,則有基于評價的聚類模型如下：

2.根據權利要求1所述的基于三支c-means決策的目標聚類方法，其特征在于，所述簇的中心點的計算公式如下：

其中，meani表示簇c_i的中心點；POS(c_i)表示簇c_i的positive域，|POS(c_i)|表示該簇positive域中目標的個數；BND(c_i)表示簇c_i的boundary域，|BND(c_i)|表示該簇boundary域中目標的個數，w_ij表示目標x_j對于簇c_i的權重。

3.根據權利要求2所述的基于三支c-means決策的目標聚類方法，其特征在于，所述目標x_j對于簇c_i的權重其中，μ_ij表示目標x_j與簇c_i相似程度的fuzzy成員值，表示表征目標x_j與所屬簇相似程度的fuzzy成員值集合。