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基于元组聚类特征的不确定性数据流聚类算法研究

作　者: 梁达鹏
导　师: 黄国言
学　校: 燕山大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 不确定性数据流聚类滑动窗口混合属性概率频度直方图网格概率密度
分类号: TP311.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 46次
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内容摘要

对国内外数据流聚类的研究情况分析可知,已有的数据流聚类算法存在如下问题:不能聚类具有不确定性的混合属性数据流;在聚类过程中不能对不确定性数据流中近期的数据进行详细的分析;在聚类过程中不能得到任意形状的聚类。针对这些问题,本课题将研究重点放在基于元组聚类特征的不确定性数据流聚类算法的研究上,解决这些问题对研究基于位置服务的应用、电子商务等领域具有重要的意义。首先,为了能对具有不确定性的混合属性数据流进行聚类,提出了一种具有不确定性的混合属性数据流聚类算法HU-Clustering。该算法使用概率频度直方图来统计标称属性部分的信息,定义了混合属性不确定性聚类特征以便能描述混合属性不确定性数据流的分布特征。并采用基于两轮选择的聚类过程来提高聚类质量。其次,为了能对近期的数据进行分析,提出了一种基于滑动窗口的不确定性数据流聚类算法SWCUStreams。该算法采用两阶段的聚类框架。在在线部分,定义了不确定性时间聚类特征来描述元组的不确定性信息,提出不确定性聚类特征指数直方图存储近期数据的分布特征。在离线部分,基于不确定性聚类特征指数直方图的统计信息,采用UK-means算法来生成最终的聚类结果。最后,为了得到任意形状的聚类结果,提出了一种基于网格概率密度的不确定性数据流聚类算法GD-CUStreams。该算法定义了不确定性网格聚类特征来统计不确定性信息并存储网格中的概要信息。针对用户的聚类请求,依据网格概率密度阀值判断网格类型并输出满足要求的网格类型。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-18
  1.1 不确定性数据流挖掘技术  10-12
    1.1.1 不确定性数据流挖掘研究背景及意义  11
    1.1.2 不确定性数据流挖掘的任务  11-12
  1.2 不确定性数据流挖掘的研究现状  12-15
    1.2.1 国内外研究现状  13-15
    1.2.2 存在的问题  15
  1.3 课题研究内容  15-16
  1.4 本文的结构内容安排  16-18
第2章不确定性的混合属性数据流聚类算法  18-27
  2.1 引言  18-19
  2.2 问题定义  19-22
    2.2.1 混合属性元组不确定性  20
    2.2.2 混合属性不确定性聚类特征  20-22
    2.2.3 具有不确定性的混合属性相似度度量  22
  2.3 HU-Clustering 算法  22-25
    2.3.1 算法描述  23-25
    2.3.2 算法分析  25
  2.5 本章小结  25-27
第3章基于滑动窗口模型的不确定性数据流聚类算法  27-36
  3.1 引言  27-28
  3.2 问题定义  28-32
    3.2.1 属性级元组不确定性  29
    3.2.2 不确定性时间聚类特征  29-31
    3.2.3 不确定性元组相似度度量标准  31-32
  3.3 SWCUStreams 算法  32-34
    3.3.1 算法描述  32-33
    3.3.2 算法分析  33-34
  3.4 本章小结  34-36
第4章基于网格概率密度的不确定性数据流聚类算法  36-44
  4.1 引言  36-37
  4.2 问题定义  37-40
    4.2.1 网格概率密度  37-38
    4.2.2 不确定性网格聚类特征  38-39
    4.2.3 网格相似度  39-40
  4.3 GD-CUStreams 算法  40-43
    4.3.1 算法描述  40-42
    4.3.2 算法分析  42-43
  4.4 本章小结  43-44
第5章算法实现及实验分析  44-57
  5.1 实验环境  44-45
  5.2 HU-Clustering 算法实验  45-49
    5.2.1 HU-Clustering 算法的实验参数设置  45
    5.2.2 HU-Clustering 算法的聚类质量评价  45-47
    5.2.3 HU-Clustering 算法的执行效率评价  47-49
  5.3 SWCUStreams 算法实验  49-52
    5.3.1 SWCUStreams 算法实验参数设置  49
    5.3.2 SWCUStreams 算法的聚类质量评价  49-51
    5.3.3 SWCUStreams 算法聚类运行时间  51-52
  5.4 GD-CUStreams 算法实验  52-55
    5.4.1 GD-CUStreams 算法实验参数设置  52
    5.4.2 GD-CUStreams 算法的聚类质量评价  52-54
    5.4.3 元组不确定性对GD-CUStreams 算法执行效率的影响  54-55
  5.5 本章小结  55-57
结论  57-59
参考文献  59-65
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  65-66
致谢  66-67
作者简介  67

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