一种改进粒子群和K-means结合的聚类算法
2011-05-14钱伟强
卷宗 2011年10期
摘要:本文首先提出一种基于适应度权重的改进粒子群算法,该算法能够根据群中粒子收敛情况动态地调整构成粒子运行速度。然后将已提出的改进粒子群算法与K-means算法结合,使结合后的聚类算法取改进粒子群算法之所长,补K-means算法之所短。通过分析证明,在算法的有效性和算法效率上比其他算法都有明显的提高。
关键词:粒子群算法;聚类算法
1. 引言
粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)是一种群智能(Swarm Intelligence)方法的进化计算技术。其具有原理简单,便于理解,算法容易实现、操作参数少、易于收敛等优点。聚类分析(Cluster Analysis)利用数据间的相似性对数据进行分类。使得不同类别中的数据尽可能相异,而同一类数据之间尽可能相似,从而发现数据其中隐含的、有用的信息[1]。各种聚类算法中,K-means算法凭借其便于理解,算法简单易行,以及收敛速度快等特点,成为了最著名、最常用的聚类算法。但是其本身具有易陷入局部最优解,处理海量数据效率低下等不足。如何改进K-means算法,一直以来受到了广泛的关注和研究。
2. 基于适应度权重的改进粒子群算法
基于对粒子群优化算法的分析,本文将引入粒子运动适应度权重这一概念,并以此为核心提出一种改进的粒子群优化算法FWPSO。FWPSO将每个粒子的适应度和整个粒子群粒子的适应度进行计算,得出粒子的适应度权重,并将该权重引入到粒子速度的计算中。虽然增加了一定的计算量,但能够使粒子的运动速度和方向更加合理,从而提高算法收敛解的精度,有效避免算法陷入局部最优解,提高算法的性能。……
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