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1、湖南大學碩士學位論文基于劃分的混合屬性聚類算法研究姓名:陳韡申請學位級別:碩士專業(yè):軟件工程指導教師:王雷;楊祖強20100423分布式混合屬性聚類算法研究摘要聚類分析是一種非常重要的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),也是數(shù)據(jù)挖掘研究中的一個熱點問題。在眾多待聚類的數(shù)據(jù)類型中,混合屬性數(shù)據(jù)是最常見一種,而其中的分類屬性值具有有限,無序和不能比較大小的特點,這使得能合理描述樣本對象間差異的相似度量很難被確定,另外,將類屬性轉(zhuǎn)換為數(shù)值屬性,又往往得不到有效的結(jié)果,因此目前許多處理數(shù)值型的聚類算法不適合于處理混合屬性數(shù)據(jù),而能夠處理這類數(shù)
2、據(jù)的算法不僅數(shù)量較少,且性能與聚類質(zhì)量等方面還尚需完善。因此,對混合屬性數(shù)據(jù)聚類算法進行探索和改進,是聚類分析領(lǐng)域重要的課題之一。從算法精度和降低消耗的角度出發(fā),本文對現(xiàn)有混合屬性數(shù)據(jù)聚類算法的優(yōu)缺點進行了分析,并基于k.prototypes算法對混合屬性數(shù)據(jù)處理的聚類問題進行研究。為了減少k.prototypes算法隨機選擇初始聚類中心對聚類質(zhì)量的影響,本文引入了基于線性模型的初始節(jié)點選取方法,使之能更有效的反映數(shù)據(jù)集特征;針對衡量混合屬性數(shù)據(jù)對象距離的相異度不能有效利用聚類集信息,尤其當數(shù)據(jù)量增大,數(shù)據(jù)集類型
3、復雜時,不能確切反映樣本差異的缺點,本文在原有計算方法的基礎(chǔ)上,對相異度計算公式進行了改進,使之能更加精確的反映樣本間的差異,然后,在此基礎(chǔ)上提出了一種用于處理混合屬性數(shù)據(jù)的聚類算法。本文的工作主要包含下列內(nèi)容:(1)對本課題背景和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了綜述。(2)對聚類分析中的幾類主要算法進行了分析比較,介紹了聚類過程中現(xiàn)有的數(shù)據(jù)類型及處理方式。(3)對k.prototypes算法進行了描述和優(yōu)缺點分析,并在此基礎(chǔ)上對其初始聚類中心的選擇與相異度計算方法進行了改進。(4)基于改進后的k.prototypes算法,
4、提出了一種處理混合屬性數(shù)據(jù)的聚類算法,并將其應(yīng)用于英語借詞數(shù)據(jù)的聚類分析中,設(shè)計了一個仿真的實驗平臺,該平臺采用VisualC++語言實現(xiàn)算法代碼,使用SQLSERVER作為數(shù)據(jù)庫,全方位的對本文提出的新算法進行了性能驗證,實驗結(jié)果表明,與k.prototypes算法相比,改進后的算法具有更好的穩(wěn)定性和較高的精度。關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)挖掘;聚類;混合屬性數(shù)據(jù);k-prototypes算法II工程碩上學位論文AbstractClusteranalysisisonekindofimportantdataminingtechn
5、ique,andit’Salsoahotissueindataminingresearches.Amongthedatatypestobeclustered,datawithmixednumericandcategoricalvaluesisthemostcommononewhosecategorypropertyvalueislimited,disorderandnotabletobecompared.Thesecharacteristicsleadtomanyproblems.Forinstance,nora
6、tionaldissimilaritydegreecanbeusedtodescribethedifferencesbetweensamples.Otherwise,themethodofconvertingthecategoryvaluetonumericvaluecannotgeteffectiveresultsusually.Sothatmanyclusteringalgorithmsusedtodealwithnumericpropertyareunfitfordatawithcategoricalatt
7、ributes,whereasthereexistfewalgorithmsthatcandealwithsuchkindofdata,andtheirperformance,clusteringqualityremaintobeimproved.Therefore,theexploringandimprovingofclusteringalgorithmsfordatawithmixednumericandcategoricalattributesisoneoftheimportanttopicsinthefi
8、eldofclusteranalysis.Fromtheperspectiveoftheaccuracyimprovementandconsumptionreducing,thisarticleanalyzesadvantagesanddisadvantagesoftheclusteringalgorithmdealingwithdatawithmixedattribut