多视图聚类的多目标进化优化:SPEA2算法优胜

2 下载量 51 浏览量 更新于2024-08-26 1 收藏 424KB PDF 举报
本文主要探讨了"多视图聚类的进化多目标优化"这一主题,针对实际应用中常见的多视图数据处理问题。在许多场景下,通过多种测量方法提取数据的不同特征组,产生了多维度的数据结构,这为聚类分析带来了挑战。传统的方法往往倾向于处理单一视图,而忽略了不同视图之间的互补信息以及由此产生的冲突。 在多视图聚类中,关键的挑战在于如何有效整合各个视图,既要利用它们提供的额外信息,又需处理由不同方法引发的冲突。为了克服这个问题,作者将传统的单目标优化视角转向多目标优化。以往的研究通常采用加权和的方法来量化视图间的冲突,将其转化为一个带有权重的单目标问题。然而,这种方法可能无法充分探索解决方案空间的所有可能组合。 本文创新地将多视图聚类转换为一个多目标优化问题,将每个视图视为独立的目标函数,每个视图中的聚类任务都视为一个目标。这种转变使得算法能够并行处理多个优化目标,考虑了多个视图的平衡和协同作用。作者选取了五种流行多目标进化算法(MOEA),包括NSGA-II、SPEA2、MOEA/D、SMS-EMOA和NSGA-III,来进行多目标优化。 在实验部分,作者使用了六个真实世界的数据集来评估这一方法的有效性。实验结果表明,SPEA2算法在这项多目标优化任务中表现显著,根据三个评估指标(如聚类准确性、稳定性、多样性等)优于其他MOEA。这表明SPEA2在处理多视图数据的复杂性和冲突方面具有优势,能够找到更优的解决方案组合。 本文的贡献在于提出了一种新颖的多目标优化框架来解决多视图聚类问题,强调了考虑多个目标和视图间冲突的重要性。通过实证验证,它展示了SPEA2在处理此类复杂问题时的高效性和有效性,为多视图数据的聚类提供了新的理论支持和实践指导。未来的研究可能进一步改进算法效率或扩展到更多复杂的应用场景。