万方数黄白梅等基遗传算法高维子空间聚类算法设计方法(PROCLUS算法问)算法结合底搜索方法白顶搜索方法(DOC算法阎)子空间聚类方法处理类簇存子空间里高维数结构模型较效类方法计算复杂性非常高全空间降维通缩减维数高维数空间约较低维数空间然通传统方法进行聚类分析类方法特征子空间里面寻找类簇忽略高维数空间里面类簇特征子空间两种聚类方法优点足目前尚没种算法够适情况实际应中应该根具体问题特点选择合适聚类算法时处理规模高维数时容易陷入局部优解状况常采种全局优化搜索算法遗传算法粒子群算法蚁群算法等结合子空间聚类者降维处理策略.达终寻找优解遗传算法(GA)q通模拟孟德尔.摩根群体遗传学说达尔文生物进化然选择遗传学机理生物进化程面形成种适应全局优化概率搜索算法种高效全局优化搜索算法已许研究者应聚类分析中2基遗传算法子空间聚类算法基遗传算法进行高维聚类新算法利遗传算法全局搜索力高维数特征空间进行搜索.基流程传统遗传算法致相n组成种群体特征维类中心点两部分编码组成.体应着特征子空间适应度值遗传算法搜索进行评估唯新算法中适应度值表示体代表特征子空间进行聚类效果适应度值越表明子空间数象密集性越强聚类越2.1编码初始化常编码方式二进制编码实数编码等二进制编码染色体长度相较长编码种群稳定性实数编码差文中选取实数编码体编码空间嘲(SUBCEN)两部分组成中SUB代表特征子空间实数编码串CEN代表类中心实数编码串初始种群采机生成策略机选取<特征维数目)特征维(类数目)数象进行编码组成体然迭代(预设初始种群规模)次完成初始种群产生初始种群机生成方案:机数象集中选取m特征维编号1数象编号进行编码构成初始染色体例某数象集lO维150数象组成取m4n3染色体基4特征维编号3数象编号组成染色体左部分基表示第5832等4特征维组成染色体右部分基表示该数集第321250数组成两部分构成染色体通编码完成染色体构造2.2适应度函数设计适应度值遗传算法进行搜索唯适应度函数设计坏直接影响着算法搜索方收敛程度文基类距离类间距离信息熵提出种新适应度评估函数高维数聚类中目标簇通常某特征维关考察特征维子空间聚类中表现出性.文提出特征维子空间聚类贡献率表征假设某子空间中含K{c1c2⋯蚴中心类似A:⋯A}类Ai(i12⋯K)考虑3函数:ZY1触k:皇掣掣(1)里r表示数集数象数正表示数集第i类数象数a表示第i类中心点第j维值茗y表示第站类第n数象第i维值.肛眦ssli体现第维类A类贡献率:菇C越表示第i类某数象第f维值中心点第f维值距离越接廓础sslⅨ越类A特征维J稠密称维.f类i贡献反称维.f类贡献rYl⋯孙兰华(2)卢瑚ss乙体现第歹维类i类类间分离度a越表示类中心点第维值距离越两类相离越远第.『维第i类分离度越聊ss%巩+吣(3)类维分配熵权重~表示第.『维第i类熵权重里特征维分p等分区间(里取p10)类该类投影特征维统计特征维等份区间数象数尬(Z0l2⋯|P)粤表示类i投影第维时第z区间数』i象数该维占全部数点数重取前g(q
万方数电子设计工程2013年第5期维.子空间聚类贡献率:量扣les岛古艺(∞啦船ssl巧疗姚ssZ水蜘聊船%)(6)J讧l染色体(特征子空间)适应度值:⋯{p触舻面鬲:i五五i委卢船鸥(7)m戤ce衄UmDerir’中m强cennud烈表示特征维数目max_cennumber表示类数目口6c常数(里根先验知识取昭l6_o.5cO.8)23遗传算子控制参数遗传操作遗传算法核心部分遗传操作3操作算子:选择算子交叉算子变异算子父代种群通遗传操作产生出子代种群繁衍进化翻选择算子:文中述适应度函数作选择保留部分适应度函数值高优良体(根先验知识预先设定)进入子代进行繁殖然采取轮盘赌选择法根适应度函数值选择剩体嘲交叉算子:交叉算子参数交叉概率p取pc0.4O.9根p父代体进行单点交叉操作咖基位通互换基生成两新子代体变异算子:文中取基位变异法栩预设变异概率h进行变异操作基位原基值进行突变换‰取010l—02迭代终止条件:采世代数否超预设参数值II方法作遗传算法终止条件3实验分析验证文中提出基遗传算法进行高维聚类新算法聚类效果性.采组真实数集进行实验实验中选取典聚类算法k—means算法子空间聚类算法PROCLUSIl算法基遗传算法进行高维数数聚类降维算法GA—HDclustering算法嗍文提出算法进行较通较错误率(Emrdegree)熵(Entmpy)值纯度(Puri∽值R蚰d统计量(m)值项指标评判值聚类结果进行评估较检验文中算法实际高维数中效性.选取组真实数集进行实验数集UCI机器学数集(h印:alrchive.ics.uci.ed山m1)表1表l真实数集Tab.1Re越d越a鳅该数集初乳腺癌病进行预测诊断埘d6c数集记录569位女性乳房肿块30特征值.特征值通乳房肿块细针抽取数字图计算出体现图中细胞核特征根30特征值569位女性分两类类患乳腺癌者212类未患182乳腺癌者357数集客观分两类饥7鼢c数集k—me算法PROCLUS算法GA—HDclugterillg算法文中提出基遗传算法进行高维聚类新算法分进行实验运行GA—HDclustering算法基遗传算法进行高维聚类新算法时便较需设定相关参数处取0.8m0.02m缸叭bnuIIl_ber25m娃ce衄urll)er2popsize80m戤gen350组数集分运行k—me螂算法PROCS算法GA—HDcluste矗ng算法基遗传算法进行高维聚类新算法.计算错误率统计熵值纯度值R蚰d统计量值3效性衡量指标具体实验结果分析数集客观分两类569数象数象30维类分布:(类数象数目)Cl够s1:357C1鹪82:212算法础c数集聚类应特征子空间表2示表2数集聚类特征子空问T铀.2a璐tedI唱曩mm轴b_印搬0f算法特征子空问k—me∞s算法PRoCLus算法GA—HDclu吼eliIlg算法基遗传算法进行高维聚类新算法30维15维24维13维算法错误率标记E肿rk—me算法PROCLUS算法GA—HDclusteIiIlg算法基遗传算法进行高维聚类新算法错误率表3示表3算法错误辜TIIb.3Emrn钯0f∞蜊伍m算法k—m锄s算法PR0cLuS算法GA—HDclust商llg算法0.15l6O.1534O.15l2通面4算法数聚类结果基遗传算法进行高维聚类新算法错误率O.1432K—me蛐s算法0.1516PROCLUS算法0.1534两典算法总错误率GA—HDclustering算法总错误率O.1512明显偏聚类精确性高算法该数集进行聚类时应熵值纯度RAND统计量表4示裹4算法应赡值纯度R^ND值TI山.4勘·咖呻and砒0fe岫ll静栅算法熵值eⅡ呐py纯度p厕tyRAND统计量m
万方数黄白梅等基遗传算法高维子空间聚类算法设计实验结果说明K—me锄s算法PROCLUS算法熵值优GA—HDclugkdng算法K—mea鹏算法纯度Iu值PROCLUS算法GA—HDclustering算法略高基遗传算法进行高维聚类新算法熵值3算法幅度降低纯度m值3算法明显提高4结束语文中提出算法够高效高维数进行降维.找效特征子空间进行聚类数进行聚类结果错误率评估指标Entropy值p血ty值砒值算法相精确性鲁棒性更强综述文中提出算法够效进行高维数聚类降低维数灾难效应影响种行效高维数聚类方法时存问题值进步深入研究文中提出算法中参数般根验次试验进行设定步考虑研究参数动设置.外该算法非特定真实数进行聚类时鲁棒性提高参考文献:1DonohoDLHigll_dimnsioddata蚰alysis:thecum8蛐dblessingsofdime璐ional毋C舭ideM锄幽陀ofaI£ctureatAMSConfe陀nceonMatllChauengesof21stCentury2000.2P删nsLHaqueEuuH.Sub叩aceclust耐ngforhiglldimn8ionald8ta:arevi咖叨.SIGl(DDExplomtions20046(1):90.105.3A孕B训RGehrkeJGpulosD.AutomaticsubspaceclusteringofhighdimensionaldatafhdatanliningapplieationsⅡlIn胁c.ACM_sIGMODI吐CoIl£M阴ag锄entofData(SIGMOD98)(SeameWA)1998:94—105.4A龄mCCPmc叩iucC.F.鹪talgorit}lmsforpmjectedclusteIiIIg[刁.IIlPToc.0fACMSIGMOD1999.5noc叩iucCMJonesMAgarwalPKet81.Amontecarloa190ritllmforf矗tpmjectiveclustering田Ptoc.ACMSIGMOD2002.[6GauedyJEAnoverviewofgeneticalg商tll脚毋Kybellletics199221(6):26—30.[7周明孙树栋.遗传算法原理反应M].国防工业出版社1999.[8J孙浩军熊琅环.种高维数聚类遗传算法叨.计算机科学工程20lO32(8):94—98.SUNH∞.junXIONG‰g.hu蛐.Ageneticalgorithmforh咖domensionaldataclusteringJ.computerScience蚰dEngir坨ering201032(8):94—98.9潘正君康立山陈毓屏.演化计算M.北京:清华学出版社.1998.10宏谭永红.种基动态遗传算法聚类新方法[J.电子学报20122(2):254—260.HEHong7ntNYonghon昏Anovelclusteringme山odbasedondyn帅icgenetica蜘rithII珥chineseJo8lofElectronics20122(2):254.260.11lA路CCProc叩iucC.Fastalgorit}I嬲forpmjecbedclu8teIing[巧.IIlProc.ofACMSIGMOD2004.28峭IQ三输出降压/降压/升压型步Dc/DC控制器汽车启/停系统中保持稳定凌力尔特公司推出三输出(降压降压升压)低静态电流步DG『DC控制器L1陀3859AL该器件汽车冷车发动情况保持输出电压处稳定状态发动机重启冷车发动时12V汽车电池电压降低4V导致采5V更高电压工作信息娱乐系统电子系统复位高效率步井压型转换器两降压型转换器供电汽车电池电压降时避免输出电压压差汽车启停系统中功类系统空闲时关闭发动机节省燃料者降压性控制器输入供电实现通三输出控制器L1陀3859AL启动时4.5—38V输入电压范围工作.启动直保持工作2.5V步升压转换器产生高达60V输出电压0%占空运行(步开关导通)需实现效率化时通输入电压两降压型转换器产生0.8描V输出电压时整系统实现高达95%效率外L1陀3859AL配置突发模式(BurstM0de)工作休眠模式时通道静态电流降287A(三通道接通时38斗A)延长电池运行时间功强1.1n置全N沟道栅极驱动器限度降低MOSFET开关损耗通道提供超lOA输出电流该电流仅受限外部组件外转换器输出电流通监视电感器(DCR)两端压降通单独检测电阻器检测U.C3859AL恒定频率电流模式架构允许50—900kHz范围选择频率者该器件通部锁相环(PLL)75—850kHz范围步外部时钟特点包括IC电源栅极驱动置LD0输出电压踪调软启动电源良信号外部VCC输入.4∞125oC工作温度范围.基准电压准确度±l%L1[℃3859AL采38引线SSOP争38引脚5×7咖QFN封装4种温度级版扩展工业温度级版—40~125oC温度范躅工作高温汽车级版温度范固.40—150oC军级版温度范围55~150oC咨询编号:2013051005—183—
万方数
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