混合聚类算法:人工蜂群与K-均值的结合

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"本文提出了一种将改进人工蜂群算法与K-均值聚类算法相结合的混合聚类方法,旨在解决传统K-均值算法对初始聚类中心过于依赖、鲁棒性差的问题,以提高聚类效果和稳定性。通过结合两种算法的优势,即人工蜂群算法的全局和局部寻优能力,以及K-均值算法的快速收敛特性,实现在聚类任务中的优化性能。实验结果证明,这种混合算法在克服K-均值聚类不稳定性的同时,显著提升了聚类质量。" 混合聚类算法是数据挖掘和机器学习领域中的一种重要技术,它通过结合不同的聚类策略来提升聚类效果。在本论文中,研究者关注的是传统K-均值算法的局限性,即其对初始聚类中心的敏感性,这可能导致算法在面对噪声数据或复杂数据分布时表现不佳。为了解决这一问题,他们引入了人工蜂群算法。 人工蜂群算法是一种基于生物群体行为的优化算法,模仿蜜蜂寻找蜜源的行为,具有良好的全局搜索能力和一定的局部探索能力。在聚类任务中,人工蜂群可以有效地搜索可能的聚类解决方案空间,避免陷入局部最优。然而,人工蜂群算法可能会在某些情况下收敛速度较慢。 K-均值算法则是经典的中心驱动聚类方法,它通过迭代更新聚类中心来达到优化聚类的效果,其优点在于计算效率高。但K-均值的缺点在于对初始聚类中心的选择非常敏感,如果初始选择不当,可能导致最终聚类结果偏离最优解。 论文中提出的混合聚类算法融合了人工蜂群算法和K-均值算法的优点。首先,利用人工蜂群算法进行全局搜索,寻找可能的聚类中心集合,然后用这些中心作为K-均值算法的初始值。这样,K-均值在执行时可以从更广泛和多样化的起点开始,增强其鲁棒性,同时保留了快速收敛的特性。 实验部分,研究者对比了改进的人工蜂群-K-均值混合算法与其他聚类算法(如纯K-均值算法)在不同数据集上的表现,结果显示混合算法在稳定性、抗噪声能力和聚类精度上都有显著提升。这表明,该混合策略能够有效地应对数据的复杂性和不确定性,为聚类问题提供了一种更健壮的解决方案。 该研究为聚类算法的改进提供了一个新的视角,将生物启发式算法与经典算法相结合,有望在实际应用中,尤其是在大数据分析和模式识别等领域,发挥更大的作用。