软件学报ISSN1000-9825,CODENRUXUEWE-mail:jos@iscas.
ac.
cnJournalofSoftware,2014,25(9):20372049[doi:10.
13328/j.
cnki.
jos.
004643]http://www.
jos.
org.
cn中国科学院软件研究所版权所有.
Tel/Fax:+86-10-62562563基于自适应Nystrm采样的大数据谱聚类算法丁世飞1,2,贾洪杰1,2,史忠植21(中国矿业大学计算机科学与技术学院,江苏徐州221116)2(中国科学院计算技术研究所智能信息处理重点实验室,北京100190)通讯作者:丁世飞,E-mail:dingsf@cumt.
edu.
cn摘要:面对结构复杂的数据集,谱聚类是一种灵活而有效的聚类方法,它基于谱图理论,通过将数据点映射到一个由特征向量构成的低维空间,优化数据的结构,得到令人满意的聚类结果.
但在谱聚类的过程中,特征分解的计算复杂度通常为O(n3),限制了谱聚类算法在大数据中的应用.
Nystrm扩展方法利用数据集中的部分抽样点,进行近似计算,逼近真实的特征空间,可以有效降低计算复杂度,为大数据谱聚类算法提供了新思路.
抽样策略的选择对Nystrm扩展技术至关重要,设计了一种自适应的Nystrm采样方法,每个数据点的抽样概率都会在一次采样完成后及时更新,而且从理论上证明了抽样误差会随着采样次数的增加呈指数下降.
基于自适应的Nystrm采样方法,提出一种适用于大数据的谱聚类算法,并对该算法的可行性和有效性进行了实验验证.
关键词:大数据;谱聚类;特征分解;Nystrm扩展;自适应采样中图法分类号:TP181中文引用格式:丁世飞,贾洪杰,史忠植.
基于自适应Nystrm采样的大数据谱聚类算法.
软件学报,2014,25(9):20372049.
http://www.
jos.
org.
cn/1000-9825/4643.
htm英文引用格式:DingSF,JiaHJ,ShiZZ.
SpectralclusteringalgorithmbasedonadaptiveNystrmsamplingforbigdataanalysis.
RuanJianXueBao/JournalofSoftware,2014,25(9):20372049(inChinese).
http://www.
jos.
org.
cn/1000-9825/4643.
htmSpectralClusteringAlgorithmBasedonAdaptiveNystrmSamplingforBigDataAnalysisDINGShi-Fei1,2,JIAHong-Jie1,2,SHIZhong-Zhi21(SchoolofComputerScienceandTechnology,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Xuzhou221116,China)2(KeyLaboratoryofIntelligentInformationProcessing,InstituteofComputingTechnology,TheChineseAcademyofSciences,Beijing100190,China)Correspondingauthor:DINGShi-Fei,E-mail:dingsf@cumt.
edu.
cnAbstract:Spectralclusteringisaflexibleandeffectiveclusteringmethodforcomplexstructuredatasets.
Itisbasedonspectralgraphtheoryandcanproducesatisfactoryclusteringresultsbymappingthedatapointsintoalow-dimensionalspaceconstitutedbyeigenvectorssothatthedatastructureisoptimized.
Butintheprocessofspectralclustering,thecomputationalcomplexityofeigen-decompositionisusuallyO(n3),whichlimitstheapplicationofspectralclusteringalgorithminbigdataproblems.
Nystrmextensionmethodusespartialpointssampledfromthedatasetandapproximatecalculationtosimulatetherealeigenspace.
Inthisway,thecomputationalcomplexitycanbeeffectivelyreduced,whichprovidesanewideaforbigdataspectralclusteringalgorithm.
TheselectionofsamplingstrategyisessentialforNystrmextensiontechnology.
Inthispaper,thedesignofanadaptiveNystrmsamplingmethodispresented.
Thesamplingprobabilityofeverydatapointwillbeupdatedaftereachsamplingpass,andaproofisgiventhatthesamplingerrorwilldecreaseexponentiallywiththeincreaseofsampletimes.
BasedontheadaptiveNystrmsamplingmethod,aspectralclusteringalgorithmforbigdataanalysisispresented,anditsfeasibilityandeffectivenessisverifiedbyexperiments.
Keywords:bigdata;spectralclustering;eigen-decomposition;Nystrmextension;adaptivesampling基金项目:国家重点基础研究发展计划(973)(2013CB329502);国家自然科学基金(61379101)收稿时间:2014-04-07;定稿时间:2014-05-142038JournalofSoftware软件学报Vol.
25,No.
9,September2014聚类学习是一种重要的数据分析技术.
为了从纷繁复杂的数据中发现有用的信息,可以先对数据进行聚类,根据数据对象的相关特征,将相似的对象归到同一类里,而差别较大的对象划分到不同类中,找到数据之间的内在联系,为决策提供支持[1].
谱聚类是聚类分析中十分热门的研究领域,与传统的聚类算法(如k-means,FCM)相比,其优势在于:谱聚类算法可以很好地处理非凸形结构的数据集,得到比较满意的聚类结果[2].
谱聚类的背后有着坚实的理论基础,它用图划分的思想处理数据聚类问题,为了得到最优的子图划分,引入拉普拉斯矩阵并对其特征分解,利用特征向量将原始数据点映射到一个低维的特征空间中,再进行聚类.
提速啦的来历提速啦是 网站 本着“良心 便宜 稳定”的初衷 为小白用户避免被坑 由赣州王成璟网络科技有限公司旗下赣州提速啦网络科技有限公司运营 投资1000万人民币 在美国Cera 香港CTG 香港Cera 国内 杭州 宿迁 浙江 赣州 南昌 大连 辽宁 扬州 等地区建立数据中心 正规持有IDC ISP CDN 云牌照 公司。公司购买产品支持3天内退款 超过3天步退款政策。提速啦的市场定位提速啦主...
hostkvm本月对香港国际线路的VPS、韩国CN2+bgp线路的VPS正在做7折终身优惠,对日本软银线路、美国CN2 GIA线路、新加坡直连线路的VPS进行8折终身优惠促销。所有VPS从4G内存开始支持Windows系统,当然主流Linux发行版是绝对不会缺席的!官方网站:https://hostkvm.com香港国际线路、韩国,7折优惠码:2021summer日本、美国、新加坡,8折优惠码:2...
官方网站:点击访问青云互联活动官网优惠码:终身88折扣优惠码:WN789-2021香港测试IP:154.196.254美国测试IP:243.164.1活动方案:用户购买任意全区域云服务器月付以上享受免费更换IP服务;限美国区域云服务器凡是购买均可以提交工单定制天机防火墙高防御保护端口以及保护模式;香港区域购买季度、半年付、年付周期均可免费申请额外1IP;使用优惠码购买后续费周期终身同活动价,价格不...