基于特征加权的改进Hopfield神经网络解决划分聚类问题

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聚类分析是发现数据内有用信息的一种有效手段,具有着重要的研究意义和应用前景。划分聚类问题(PC问题)是备受关注和挑战的重要研究方向之一,因此,寻求快速、有效的方法解决划分聚类问题是十分必要的。研究证明,划分聚类问题是一种NP难的组合优化问题。近几十年来,Hopfield神经网络被广泛应用于解决划分组合优化问题并取得了良好的效果。2008年,Wang提出了一种Stochastic Optimal Competitive Hopfield Neural Network(SOCHNN)方法求解划分聚类问题,并能较k-means,GA,GPSO,DE等先前的聚类方法获得更好的结果。然而SOCHNN方法却存在着一个缺陷:它没考虑数据特征对聚类的不同贡献,聚类结果受着噪声特征的干扰。   本文提出了一种基于特征加权机制的SOCHNN神经网络聚类方法,并采用不同加权机制探讨改进算法的性能。与原方法相结合的两种不同特征加权机制,一种是自动特征加权机制,其算法效率高只需用户输入一个参数;另一种是特征自适应机制,权值计算自适应且无参数。特征加权减少了不相关和冗余噪声特征的影响,提高了聚类的质量。仿真实验表明,改进后的SOCHNN网络,可以检测出噪声特征,比起原方法在性能及现实意义上有着很大的提高。新方法不仅保留了SOCHNN方法的优点,还引入了新机制—特征加权,是一种颇具优势的划分聚类算法。
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