基于L1范数的k平面聚类算法设计
作者:
作者单位:

1.南京林业大学信息科学技术学院, 南京, 210037;2.国家林业局调查规划设计院, 北京, 100714

作者简介:

通讯作者:

杨绪兵,男,博士,副教授,E-mail:xbyang@njfu.edu.cn。

中图分类号:

TP391

基金项目:

国家自然科学基金 61472186;50375057)资助项目;江苏省自然科学基金 BK20161527;BK20171453)资助项目;江苏省研究生科研与实践创新计划 SJKY19_0907国家自然科学基金(61472186,50375057)资助项目;江苏省自然科学基金(BK20161527,BK20171453)资助项目;江苏省研究生科研与实践创新计划(SJKY19_0907)资助项目。


k Plane Clustering Algorithm Based on L1 Norm
Author:
Affiliation:

1.College of Information Science and Technology, Nanjing Forestry University, Nanjing, 210037, China;2.State Forestry Administration Survey Planning Institute, Beijing, 100714, China

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    摘要:

    基于L2范数度量的k平面聚类(k-Plane Clustering,kPC)设计思想,本文提出了一种采用L1范数度量的聚类算法。由于在平面更新步骤中,所导出的优化问题是非凸的,文中给出了一种求解方法,即将非凸问题转化为有限个子集上的凸问题,为避免求解多个优化问题导致训练时间过长问题,本文还设计了一种新的优选策略,有限个子集的搜索任务可在线性时间内完成。本文所提出的方法只需要求解k个线性规划,而不再是kPC的求解特征值问题。在人工和UCI数据集上的实验结果表明:基于L1范数平面聚类算法的训练和测试时间更短,且在大多数数据集上均表现出了更好的聚类性能。

    Abstract:

    Inspiring by the k-plane clustering (kPC) on L2 norm metrics, a L1 norm clustering algorithm is proposed by introducing L1 metric into clustering, which is termed as L1 kPC (k-plane clustering using L1 norm). The plane-updating of L1 kPC can be characterized by a nonconvex optimization problem. An alternative strategy is provided to conquer such non-convexity. That is, the nonconvex problem can be transformed into a series of convex problems on a finite number of subsets. Meanwhile, in order to avoid solving multiple optimization problems on individual subsets thereby resulting in heavy training burden, a search strategy is also provided to seek suitable subset and this search task can be completed in a linear time. Thus the foresaid optimization problem only needs to solve k linear programming instead of solving the k eigenvalue problems in kPC. Experimental results on artificial and UCI datasets show that the proposed method has less training and testing time-consume, and comparable or even better clustering performance on the majority data sets.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

杨红鑫,杨绪兵,寇振宇,业巧林,张福全,许等平.基于L1范数的k平面聚类算法设计[J].南京航空航天大学学报,2019,51(5):681-686

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  • 收稿日期:2018-09-30
  • 最后修改日期:2019-05-06
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  • 在线发布日期: 2019-11-13
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