Fuzzy C-Means读书笔记 一.算法简介 很显然,图中的数据集可分为两个簇.借鉴K-Means算法的思想,利用单个特殊的点(质心)表示一个簇.因此,我们用\(C_1\)和\(C_2\)分别表示簇1和簇2.现在我们将隶属度引入到K-Means中,这就是我们研究的模糊C-Means算法. 二.算法的目标函数 K-Means算法的评价指标:簇内样本之间的距离尽可能的小,簇间样本之间的距离尽可能的大.Fuzzy C-Means继承并发展了它的评价指标.在K-Means算法中,每个数据只能归属一个…

FCM(fuzzy c-means) 模糊c均值聚类融合了模糊理论的精髓.相较于k-means的硬聚类,模糊c提供了更加灵活的聚类结果.因为大部分情况下,数据集中的对象不能划分成为明显分离的簇,指派一个对象到一个特定的簇有些生硬,也可能会出错.故,对每个对象和每个簇赋予一个权值,指明对象属于该簇的程度.当然,基于概率的方法也可以给出这样的权值,但是有时候我们很难确定一个合适的统计模型,因此使用具有自然地.非概率特性的模糊c均值就是一个比较好的选择. 聚类损失函数: N个样本,分为C类.C是聚类的…

工程及源代码:快速模糊.rar                            图像模糊算法有很多种,我们最常见的就是均值模糊,即取一定半径内的像素值之平均值作为当前点的新的像素值,在一般的工业应用中常取3*3的模板,这种小模板为了提高速度,可以直接把两层小的循环展开为表达式.但是在图像的艺术处理上,常用到比较大的半径,这时一来展开计算不现实,而来用两层循环会大大降低速度,三则半径越大,计算速度也就越慢,因此,必须寻找到一种快速实现这种效果的算法,在均值模糊这种比较特殊的情况下,用懒惰算法…

摘要: 针对于单一核在处理多数据源和异构数据源方面的不足,多核方法应运而生.本文是将多核方法应用于FCM算法,并对算法做以详细介绍,进而采用MATLAB实现. 在这之前,我们已成功将核方法应用于FCM算法,在很大程度上解决了样本线性不可分的情况.但是这种单一核局限于对数据的某一特征进行有效提取,若一个样本含有多个特征,且遵循不同的核分布,单一核学习就不适用,所以说单一核在处理多数据源以及异构数据源的不足是越发明显. 针对于单一核学习不足,我们可以同时结合多个核函数对数据的多种特征进行同步描述,并…

摘要: 本文主要针对于FCM算法在很大程度上局限于处理球星星团数据的不足,引入了核方法对算法进行优化.  与许多聚类算法一样,FCM选择欧氏距离作为样本点与相应聚类中心之间的非相似性指标,致使算法趋向于发现具有相近尺度和密度的球星簇.因此,FCM很大程度上局限于对球星星团的处理,不具有普遍性.联系到支持向量机中的核函数,可采用核方法将数据映射到高维特征空间进行特征提取从而进行聚类.现阶段,核方法已广泛应用于模糊聚类分析算法.核方法的应用目前已成为计算机智能方面的热点之一,对于核学习的深入研究具有…

j=1...n,N个样本 i=1...c,C聚类 一.优化函数 FCM算法的数学模型其实是一个条件极值问题: 把上面的条件极值问题转化为无条件的极值问题,这个在数学分析上经常用到的一种方法就是拉格朗日乘数法把条件极值转化为无条件极值问题, 需要引入n个拉格朗日因子,如下所示: 然后对各个变量进行求导,从而得到各个变量的极值点. 二.对聚类质心Ck进行求导 其中, 所以, 其中,所选取的距离dij对质心求解不影响. 三.对隶属度函数Uij进行求导 拉格朗日函数分为两部分,我们需要分别对其进行求导,…

k-means算法:      第一步:选$K$个初始聚类中心,$z_1(1),z_2(1),\cdots,z_k(1)$,其中括号内的序号为寻找聚类中心的迭代运算的次序号. 聚类中心的向量值可任意设定,例如可选开始的$K$个模式样本的向量值作为初始聚类中心.      第二步:逐个将需分类的模式样本$\{x\}$按最小距离准则分配给$K$个聚类中心中的某一个$z_j(1)$.假设$i=j$时, \[D_j (k) = \min \{ \left\| {x - z_i (k)} \right\|…

FCM <- function(x, K, mybeta = 2, nstart = 1, iter_max = 100, eps = 1e-06) { ## FCM ## INPUTS ## x: input matrix n*d, n d-dim samples ## K: number of desired clusters ## Optional : ## mybeta : beta, exponent for u (defaut 2). ## nstart: how many rand…

一句话总结K均值算法 核心:把样本分配到离它最近的类中心所属的类,类中心由属于这个类的所有样本确定. k均值算法是一种无监督的聚类算法.算法将每个样本分配到离它最近的那个类中心所代表的类,而类中心的确定又依赖于样本的分配方案.这是一个先有鸡还是先有蛋的问题. 在实现时,先随机初始化每个类的类中心,然后计算样本与每个类的中心的距离,将其分配到最近的那个类,然后根据这种分配方案重新计算每个类的中心.这也是一种分阶段优化的策略. k均值算法要求解的问题是一个NPC问题,只能近似求解,有陷入局部极小值的…

1.用python实现K均值算法 import numpy as np x = np.random.randint(1,100,20)#产生的20个一到一百的随机整数 y = np.zeros(20) k = 3 print(x) print(y) def initcenter(x,k):#初始化聚类中心数组 return x[0:k].reshape(k) kc = initcenter(x,k) print(kc) def nearest(kc, i):#定义函数求出kc与i之差最小的数的坐…