遺傳演算法聚類
Ⅰ 用於數據挖掘的聚類演算法有哪些,各有何優勢
聚類方法的分類,主要分為層次化聚類演算法,劃分式聚類演算法,基於密度的聚類演算法,基於網格的聚類演算法,基於模型的聚類演算法等。
而衡量聚類演算法優劣的標准主要是這幾個方面:處理大的數據集的能力;處理任意形狀,包括有間隙的嵌套的數據的能力;演算法處理的結果與數據輸入的順序是否相關,也就是說演算法是否獨立於數據輸入順序;處理數據雜訊的能力;是否需要預先知道聚類個數,是否需要用戶給出領域知識;演算法處理有很多屬性數據的能力,也就是對數據維數是否敏感。
.聚類演算法主要有兩種演算法,一種是自下而上法(bottom-up),一種是自上而下法(top-down)。這兩種路徑本質上各有優勢,主要看實際應用的時候要根據數據適用於哪一種,Hierarchical methods中比較新的演算法有BIRCH主要是在數據體量很大的時候使用;ROCK優勢在於異常數據抗干擾性強……
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Ⅱ 遺傳演算法是數據挖掘演算法嗎
不是啊,這兩個應該屬於不同的東西。遺傳演算法是一種組合優化演算法,能用於規則規劃、智能調度和工程優化。數據挖掘(機器學習)學科包括1,學習理論(泛化問題)、2,模型(svm,maxentropy)、3,演算法(IIS,Netown,smo)和4,應用(推薦系統、NLP)。遺傳演算法應該和3演算法比較相近,區別在於數據挖掘(機器學習)的演算法幾乎都是數值優化方面的,而遺傳演算法是組合優化的。雖然有些時候數據挖掘(機器學習)也會利用遺傳演算法,比如神經網路的最優結構的確定,但整體來說,遺傳演算法不是數據挖掘(機器學習)演算法。
Ⅲ 數據挖掘有哪幾種方法
1、神經元網路辦法
神經元網路由於本身優良的健壯性、自組織自適應性、並行計算、遍及貯存和高寬比容錯機制等特色特別適合處理數據發掘的難題,因而近些年愈來愈遭受大家的關心。
2、遺傳演算法
遺傳演算法是一種依據微生物自然選擇學說與基因遺傳原理的恣意優化演算法,是一種仿生技能全局性提升辦法。遺傳演算法具有的暗含並行性、便於和其他實體模型交融等特性促使它在數據發掘中被多方面運用。
3、決策樹演算法辦法
決策樹演算法是一種常見於預測模型的優化演算法,它依據將很多數據信息有目地歸類,從這當中尋找一些有使用價值的,潛在性的信息。它的要害優勢是敘說簡易,歸類速度更快,十分適宜規模性的數據處理辦法。
粗集基礎理論是一種科學研究不精準、不確定性專業知識的數學工具。粗集辦法幾個優勢:不必得出附加信息;簡單化鍵入信息的表述室內空間;優化演算法簡易,便於實際操作。粗集處理的方針是附近二維關系表的信息表。
4、遮蓋正例抵觸典例辦法
它是使用遮蓋悉數正例、抵觸悉數典例的觀念來找尋規范。最先在正例結合中隨意選擇一個種子,到典例結合中逐一較為。與欄位名賦值組成的選擇子相溶則舍棄,反過來則保存。按此觀念循環系統悉數正例種子,將獲得正例的規范(選擇子的合取式)。
5、數據剖析辦法
在資料庫查詢欄位名項中心存有二種相關:函數關系和相關剖析,對他們的剖析可選用應用統計學辦法,即使用統計學原理對資料庫查詢中的信息展開剖析。可展開常見統計剖析、多元回歸剖析、相關性剖析、差異剖析等。
6、含糊集辦法
即使用含糊不清結合基礎理論對具體難題展開含糊不清評定、含糊不清管理決策、含糊不清系統識別和含糊聚類剖析。系統軟體的多元性越高,抽象性越強,一般含糊不清結合基礎理論是用從屬度來描繪含糊不清事情的亦此亦彼性的。
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Ⅳ 數據挖掘的常用方法有哪些
1、決策樹法決策樹在解決歸類與預測上有著極強的能力,它以法則的方式表達,而這些法則則以一連串的問題表示出來,經由不斷詢問問題最終能導出所需的結果。典型的決策樹頂端是一個樹根,底部有許多的樹葉,它將紀錄分解成不同的子集,每個子集中的欄位可能都包含一個簡單的法則。此外,決策樹可能有著不同的外型,例如二元樹、三元樹或混和的決策樹型態。
2、神經網路法
神經網路法是模擬生物神經系統的結構和功能,是一種通過訓練來學習的非線性預測模型,它將每一個連接看作一個處理單元,試圖模擬人腦神經元的功能,可完成分類、聚類、特徵挖掘等多種數據挖掘任務。神經網路的學習方法主要表現在權值的修改上。其優點是具有抗干擾、非線性學習、聯想記憶功能,對復雜情況能得到精確的預測結果;缺點首先是不適合處理高維變數,不能觀察中間的學習過程,具有“黑箱”性,輸出結果也難以解釋;其次是需較長的學習時間。神經網路法主要應用於數據挖掘的聚類技術中。
3、關聯規則法
關聯規則是描述資料庫中數據項之間所存在的關系的規則,即根據一個事務中某些項的出現可導出另一些項在同一事務中也出現,即隱藏在數據間的關聯或相互關系。在客戶關系管理中,通過對企業的客戶資料庫里的大量數據進行挖掘,可以從大量的記錄中發現有趣的關聯關系,找出影響市場營銷效果的關鍵因素,為產品定位、定價與定製客戶群,客戶尋求、細分與保持,市場營銷與推銷,營銷風險評估和詐騙預測等決策支持提供參考依據。
4、遺傳演算法
遺傳演算法模擬了自然選擇和遺傳中發生的繁殖、交配和基因突變現象,是一種採用遺傳結合、遺傳交叉變異及自然選擇等操作來生成實現規則的、基於進化理論的機器學習方法。它的基本觀點是“適者生存”原理,具有隱含並行性、易於和其他模型結合等性質。主要的優點是可以處理許多數據類型,同時可以並行處理各種數據;缺點是需要的參數太多,編碼困難,一般計算量比較大。遺傳演算法常用於優化神經元網路,能夠解決其他技術難以解決的問題。
5、聚類分析法
聚類分析是把一組數據按照相似性和差異性分為幾個類別,其目的是使得屬於同一類別的數據間的相似性盡可能大,不同類別中的數據間的相似性盡可能小。根據定義可以把其分為四類:基於層次的聚類方法;分區聚類演算法;基於密度的聚類演算法;網格的聚類演算法。常用的經典聚類方法有K-mean,K-medoids,ISODATA等。
6、模糊集法
模糊集法是利用模糊集合理論對問題進行模糊評判、模糊決策、模糊模式識別和模糊聚類分析。模糊集合理論是用隸屬度來描述模糊事物的屬性。系統的復雜性越高,模糊性就越強。
7、web頁挖掘
通過對Web的挖掘,可以利用Web的海量數據進行分析,收集政治、經濟、政策、科技、金融、各種市場、競爭對手、供求信息、客戶等有關的信息,集中精力分析和處理那些對企業有重大或潛在重大影響的外部環境信息和內部經營信息,並根據分析結果找出企業管理過程中出現的各種問題和可能引起危機的先兆,對這些信息進行分析和處理,以便識別、分析、評價和管理危機。
8、邏輯回歸分析
反映的是事務資料庫中屬性值在時間上的特徵,產生一個將數據項映射到一個實值預測變數的函數,發現變數或屬性間的依賴關系,其主要研究問題包括數據序列的趨勢特徵、數據序列的預測以及數據間的相關關系等。
9、粗糙集法
是一種新的處理含糊、不精確、不完備問題的數學工具,可以處理數據約簡、數據相關性發現、數據意義的評估等問題。其優點是演算法簡單,在其處理過程中可以不需要關於數據的先驗知識,可以自動找出問題的內在規律;缺點是難以直接處理連續的屬性,須先進行屬性的離散化。因此,連續屬性的離散化問題是制約粗糙集理論實用化的難點。
10、連接分析
它是以關系為主體,由人與人、物與物或是人與物的關系發展出相當多的應用。例如電信服務業可藉連結分析收集到顧客使用電話的時間與頻率,進而推斷顧客使用偏好為何,提出有利於公司的方案。除了電信業之外,愈來愈多的營銷業者亦利用連結分析做有利於企業的研究。
Ⅳ 十三種常用的數據挖掘的技術
十三種常用的數據挖掘的技術
一、前 沿
數據挖掘就是從大量的、不完全的、有雜訊的、模糊的、隨機的數據中,提取隱含在其中的、人們事先不知道的但又是潛在有用的信息和知識的過程。數據挖掘的任務是從數據集中發現模式,可以發現的模式有很多種,按功能可以分為兩大類:預測性(Predictive)模式和描述性(Descriptive)模式。在應用中往往根據模式的實際作用細分為以下幾種:分類,估值,預測,相關性分析,序列,時間序列,描述和可視化等。
數據挖掘涉及的學科領域和技術很多,有多種分類法。根據挖掘任務分,可分為分類或預測模型發現、數據總結、聚類、關聯規則發現、序列模式發現、依賴關系或依賴模型發現、異常和趨勢發現等等;根據挖掘對象分,有關系資料庫、面向對象資料庫、空間資料庫、時態資料庫、文本數據源、多媒體資料庫、異質資料庫、遺產資料庫以及環球網Web;根據挖掘方法分,可粗分為:機器學習方法、統計方法、神經網路方法和資料庫方法。機器學習中,可細分為:歸納學習方法(決策樹、規則歸納等)、基於範例學習、遺傳演算法等。統計方法中,可細分為:回歸分析(多元回歸、自回歸等)、判別分析(貝葉斯判別、費歇爾判別、非參數判別等)、聚類分析(系統聚類、動態聚類等)、探索性分析(主元分析法、相關分析法等)等。神經網路方法中,可細分為:前向神經網路(BP演算法等)、自組織神經網路(自組織特徵映射、競爭學習等)等。資料庫方法主要是多維數據分析或OLAP方法,另外還有面向屬性的歸納方法等等。
二、數據挖掘技術簡述
數據挖掘的技術有很多種,按照不同的分類有不同的分類法。下面著重討論一下數據挖掘中常用的一些技術:統計技術,關聯規則,基於歷史的分析,遺傳演算法,聚集檢測,連接分析,決策樹,神經網路,粗糙集,模糊集,回歸分析,差別分析,概念描述等十三種常用的數據挖掘的技術。
1、統計技術
數據挖掘涉及的科學領域和技術很多,如統計技術。統計技術對數據集進行挖掘的主要思想是:統計的方法對給定的數據集合假設了一個分布或者概率模型(例如一個正態分布)然後根據模型採用相應的方法來進行挖掘。
2、關聯規則
數據關聯是資料庫中存在的一類重要的可被發現的知識。若兩個或多個變數的取值之I司存在某種規律性,就稱為關聯。關聯可分為簡單關聯、時序關聯、因果關聯。關聯分析的目的是找出資料庫中隱藏的關聯網。有時並不知道資料庫中數據的關聯函數,即使知道也是不確定的,因此關聯分析生成的規則帶有可信度。
3、基於歷史的MBR(Memory-based Reasoning)分析
先根據經驗知識尋找相似的情況,然後將這些情況的信息應用於當前的例子中。這個就是MBR(Memory Based Reasoning)的本質。MBR首先尋找和新記錄相似的鄰居,然後利用這些鄰居對新數據進行分類和估值。使用MBR有三個主要問題,尋找確定的歷史數據;決定表示歷史數據的最有效的方法;決定距離函數、聯合函數和鄰居的數量。
4、遺傳演算法GA(Genetic Algorithms)
基於進化理論,並採用遺傳結合、遺傳變異、以及自然選擇等設計方法的優化技術。主要思想是:根據適者生存的原則,形成由當前群體中最適合的規則組成新的群體,以及這些規則的後代。典型情況下,規則的適合度(Fitness)用它對訓練樣本集的分類准確率評估。
5、聚集檢測
將物理或抽象對象的集合分組成為由類似的對象組成的多個類的過程被稱為聚類。由聚類所生成的簇是一組數據對象的集合,這些對象與同一個簇中的對象彼此相似,與其它簇中的對象相異。相異度是根據描述對象的屬眭值來計算的,距離是經常採用的度量方式。
6、連接分析
連接分析,Link analysis,它的基本理論是圖論。圖論的思想是尋找一個可以得出好結果但不是完美結果的演算法,而不是去尋找完美的解的演算法。連接分析就是運用了這樣的思想:不完美的結果如果是可行的,那麼這樣的分析就是一個好的分析。利用連接分析,可以從一些用戶的行為中分析出一些模式;同時將產生的概念應用於更廣的用戶群體中。
7、決策樹
決策樹提供了一種展示類似在什麼條件下會得到什麼值這類規則的方法。
8、神經網路
在結構上,可以把一個神經網路劃分為輸入層、輸出層和隱含層。輸入層的每個節點對應—個個的預測變數。輸出層的節點對應目標變數,可有多個。在輸入層和輸出層之間是隱含層(對神經網路使用者來說不可見),隱含層的層數和每層節點的個數決定了神經網路的復雜度。
除了輸入層的節點,神經網路的每個節點都與很多它前面的節點(稱為此節點的輸入節點)連接在一起,每個連接對應一個權重Wxy,此節點的值就是通過它所有輸入節點的值與對應連接權重乘積的和作為—個函數的輸入而得到,我們把這個函數稱為活動函數或擠壓函數。
9、粗糙集
粗糙集理論基於給定訓練數據內部的等價類的建立。形成等價類的所有數據樣本是不加區分的,即對於描述數據的屬性,這些樣本是等價的。給定現實世界數據,通常有些類不能被可用的屬性區分。粗糙集就是用來近似或粗略地定義這種類。
10、模糊集
模糊集理論將模糊邏輯引入數據挖掘分類系統,允許定義「模糊」域值或邊界。模糊邏輯使用0.0和1.0之間的真值表示一個特定的值是一個給定成員的程度,而不是用類或集合的精確截斷。模糊邏輯提供了在高抽象層處理的便利。
11、回歸分析
回歸分析分為線性回歸、多元回歸和非線性同歸。在線性回歸中,數據用直線建模,多元回歸是線性回歸的擴展,涉及多個預測變數。非線性回歸是在基本線性模型上添加多項式項形成非線性同門模型。
12、差別分析
差別分析的目的是試圖發現數據中的異常情況,如噪音數據,欺詐數據等異常數據,從而獲得有用信息。
13、概念描述
概念描述就是對某類對象的內涵進行描述,並概括這類對象的有關特徵。概念描述分為特徵性描述和區別性描述,前者描述某類對象的共同特徵,後者描述不同類對象之間的區別,生成一個類的特徵性描述只涉及該類對象中所有對象的共性。
三、結束語
由於人們急切需要將存在於資料庫和其他信息庫中的數據轉化為有用的知識,因而數據挖掘被認為是一門新興的、非常重要的、具有廣闊應用前景和富有挑戰性的研究領域,並應起了眾多學科(如資料庫、人工智慧、統計學、數據倉庫、在線分析處理、專家系統、數據可視化、機器學習、信息檢索、神經網路、模式識別、高性能計算機等)研究者的廣泛注意。作為一門新興的學科,數據挖掘是由上述學科相互交叉、相互融合而形成的。隨著數據挖掘的進一步發展,它必然會帶給用戶更大的利益。
Ⅵ 我正在做用遺傳演算法的圖像聚類 IM=imread('2.jpg');%讀入圖像 IM=IM(:,:,1); 第二行代碼是什麼意思啊
IM讀入的圖像,應該是RGB圖像
IM(:,:,1)表示只取IM的R值,IM(:,:,2)就表示取IM的G值,類推到B
Ⅶ 數據挖掘,聚類分析演算法研究的目的和意義是什麼!
圖像分割
基本原理:根據圖像的組成結構和應用需求將圖像劃分為若干個互不相交的子區域的過程。這些子區域四某種意義下具有共同屬性的像素的連通集合。常用方法有:
1) 以區域為對象進行分割,以相似性原則作為分割的依據,即可根據圖像的灰度、色彩、變換關系等方面的特徵相似來劃分圖像的子區域,並將各像素劃歸到相應物體或區域的像素聚類方法,即區域法;
2) 以物體邊界為對象進行分割,通過直接確定區域間的邊界來實現分割;
3) 先檢測邊緣像素,再將邊緣像素連接起來構成邊界形成分割。
具體的閾值分割:
閾值分割方法分為以下3類:
1) 全局閾值:T=T[p(x,y)〕,即僅根據f(x,y)來選取閾值,閾值僅與各個圖像像素的本身性質有關。
2) 局部閾值:T=T[f(x,y),p(x,y)],閾值與圖像像素的本身性質和局部區域性質相關。
3) 動態閾值:T=T[x,y,f(x,y),p(x,y)],閾值與像素坐標,圖像像素的本身性質和局部區域性質相關。
全局閾值對整幅圖像僅設置一個分割閾值,通常在圖像不太復雜、灰度分布較集中的情況下採用;局部閾值則將圖像劃分為若干個子圖像,並對每個子圖像設定局部閾值;動態閾值是根據空間信息和灰度信息確定。局部閾值分割法雖然能改善分割效果,但存在幾個缺點:
1) 每幅子圖像的尺寸不能太小,否則統計出的結果無意義。
2) 每幅圖像的分割是任意的,如果有一幅子圖像正好落在目標區域或背景區域,而根據統計結果對其進行分割,也許會產生更差的結果。
3) 局部閾值法對每一幅子圖像都要進行統計,速度慢,難以適應實時性的要求。
全局閾值分割方法在圖像處理中應用比較多,它在整幅圖像內採用固定的閾值分割圖像。考慮到全局閾值分割方法應用的廣泛性,本文所著重討論的就是全局閾值分割方法中的直方圖雙峰法和基於遺傳演算法的最大類間方差法。在本節中,將重點討論灰度直方圖雙峰法,最大類間方差法以及基於遺傳演算法的最大類間方差法留待下章做繼續深入地討論。
參詳《數字圖像處理》工具:MATLAB或VC++