分布式聚類技術(shù)研究及其應(yīng)用

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1、中南大學(xué)碩士學(xué)位論文分布式聚類技術(shù)研究及其應(yīng)用姓名：田野申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：信息與通信工程指導(dǎo)教師：梁建武20100501摘要聚類分析技術(shù)已經(jīng)在許多領(lǐng)域的應(yīng)用中顯示出了強大的優(yōu)勢，因此受到了研究人員的高度重視。但是，隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，信息量開始呈爆炸式增長，數(shù)據(jù)開始呈分布式存儲，由于網(wǎng)絡(luò)帶寬、隱私保護、內(nèi)存容量等問題的限制，幾乎不可能把不同站點的數(shù)據(jù)全部集中在某一個中心點進行聚類，傳統(tǒng)的集中式聚類算法面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。本文在整理歸納了前人對集中式和分布式聚類算法的研究成果以及存在的問題之后

2、，主要做了以下工作?；贙．means的分布式聚類算法K．Dmeans在伸縮性上有一定效果，但是通信開銷較大，本文在此算法基礎(chǔ)上引入主從工作方式，提出了DK．Dmeans分布式聚類算法。理論和仿真實驗證明該算法有效減少了分布式聚類過程中的數(shù)據(jù)通信量，并達(dá)到了與集中式K．means算法相當(dāng)?shù)木垲惥?。增量集成分布式?shù)據(jù)挖掘模型(IIDDM)是一種性能較好的基于代理的分布式聚類模型，但是其個體合作以及串行工作方式存在固有不足，本文在該模型基礎(chǔ)上引入分層的思想，提出了一種層次式增量集成分布式數(shù)據(jù)挖掘模型

3、(HIIDDM)，該模型將分布式數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)分解成小的子系統(tǒng)，并通過代理分層聚類。與基于IIDDM模型的系統(tǒng)相比較，該模型具有更好的伸縮性和執(zhí)行效率，降低了通信代價，特別適合處理大規(guī)模聚類問題。本文最后以實際應(yīng)用為背景，結(jié)合前面提出的新算法和新模型設(shè)計了針對傳感器網(wǎng)絡(luò)的分布式入侵檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)建立在多Agent分布式體系結(jié)構(gòu)之上，取得了較好的識別效果，具有十分廣闊的應(yīng)用—1L目日lJ索。關(guān)鍵詞：分布式聚類，K．means，層次增量，Agent，分布式入侵檢測ABSTRACTClusteringa

4、nalysiswhosestrongadvantagesdrawingtheattentionofmanyresearchershasbeensuccessfullyappliedinmanyareasatpresent．WiththerapiddevelopmentofInternet，however，datahasbegunintodistributedstoragetosatisfytheexplosiveincreaseoftheinformation．Itisalmostimpossib

5、leforthedatafromdifferentsitestobefocusedononecentralpointduetolimitationsofnetworkbandwidth，privacyprotectionandmemorycapacity．Afterpreviousstudiesaboutclusteringtechniquesummarized，thefollowingtaskshavebeencarriedoutinthispaper．DK-Dmeansalgorithmwhi

6、chisamodifiedversionofK-Dmeansalgorithmisproposedtoreducethecommunicationconsumption．TimeefficiencyofthealgorithmisevaluatedthroughsimulationexperimenmandtheresultsshowthatthisalgorithmachievestheeffectascommonK-means．HIIDDMbasedonIIDDMisdesignedaccor

7、dingtOahierarchicalideawithdecomposingalargesystemintoseveralsmallersubsystemstOaddresstheissueforthedefectsofIIDDM．WiththecomparisonofsimplyusingIIDDMmodel，thenewmodelhasstrongerflexibility,moreefficiencyoftheimplementation，andlesscommunicationconsum

8、ption，especiallyforlarge—scaledataclustering．Anintrusiondetectionsystemforwirelesssensornetworkhasbeendesigned，whichisbasedonthenewdistributedclusteringalgorithmandthemodel．Thissystemisonthebasisofmulti—Agentdistributedarchitecturetoobtaingood