采用粒子群优化算法改进的kmeans聚类matlab代码
时间: 2023-05-16 14:03:11 浏览: 131
粒子群优化算法是一种启发式优化算法,适用于解决复杂的非线性优化问题。在Kmeans聚类中,粒子群优化算法可以用来改进聚类效果和提高聚类精度。
以下是采用粒子群优化算法改进的Kmeans聚类MATLAB代码:
%%粒子群优化kmeans聚类
%数据导入
X=load('data.txt');
%数据初始化
m=3;%聚类的类数
n=10;%数据的特征维数
%Kmeans算法实现
r=rand(n,m);%初始化聚类中心
r=r./repmat(sum(r,1),n,1);
MaxIter=100;%最大迭代次数
for iter=1:MaxIter
d=repmat(r,[1,1,size(X,1)]);
d=permute(d,[3,1,2]);
dis=sum((X-d).^2,2);
[~,label]=min(dis,[],3);
S=zeros(size(X,1),m);
for j=1:m
S(:,j)=sum(X(label==j,:),1);
end
r=S./repmat(sum(S,1),n,1);
end
%粒子群算法实现
N=20;%种群数量
Vmax=0.1;%速度上限
w=0.8;%惯性权重
num_iter=100;%最大迭代次数
r1=rand(n,m,N);
r1=r1./repmat(sum(r1,1),n,1);%初始化粒子位置
v=rand(n,m,N);%初始化粒子速度
for t=1:num_iter
for i=1:N
d1=repmat(r1(:,:,i),[1,1,size(X,1)]);
d1=permute(d1,[3,1,2]);
dis1=sum((X-d1).^2,2);
[~,label1]=min(dis1,[],3);
S1=zeros(size(X,1),m);
for j=1:m
S1(:,j)=sum(X(label1==j,:),1);
end%计算适应值
fit(i)=sum(sqrt(sum((S1-repmat(sum(S1)/size(S1,1),size(S1,1),1)).^2,2)))/size(X,1);
%找到个体最优解和全局最优解
if ((t==1 && i==1) || fit(i)<fit_best)
r1_best(:,:,t)=r1(:,:,i);
fit_best=fit(i);
end
if ((t==1 && i==1) || fit(i)<fit_best_g)
r1_best_g=r1(:,:,i);
fit_best_g=fit(i);
end
end
%更新粒子速度和位置
for i=1:N
v(:,:,i)=w*v(:,:,i)+(rand(n,m).*(r1_best(:,:,t)-r1(:,:,i)))...
+(rand(n,m).*(r1_best_g-r1(:,:,i)));%更新速度
v(:,:,i)=max(min(v(:,:,i),Vmax),-Vmax);
r1(:,:,i)=r1(:,:,i)+v(:,:,i);%更新位置
end
end
%输出结果
d2=repmat(r1_best_g,[1,1,size(X,1)]);
d2=permute(d2,[3,1,2]);
[~,label2]=min(sum((X-d2).^2,2),[],3);
save label.txt label2 -ascii;
通过采用粒子群优化算法,可以提高Kmeans聚类的精度和准确度,从而更好地对数据进行分类和分析。该算法可以在MATLAB平台上实现,并得到相应的聚类结果。
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