【数据聚类】基于蚁群算法实现聚类设计含Matlab源码

简介: 【数据聚类】基于蚁群算法实现聚类设计含Matlab源码

 1 简介

随着计算机的飞速发展,各个领域都产生了大量的数据,如何从海量的数据中找出需要的信息和有用的知识,成为社会中越来越关注的问题。经过众多专家学者的努力研究,一门新兴的学科----数据挖掘技术逐步的被用于海量数据的处理。从而有效的解决了“数据爆炸却知识贫乏”的问题。而作为数据挖掘技术之一的聚类分析也越来越受到研究者的关注,它既可用于独立数据的挖掘工具,也可用于其它数据挖掘的预处理步骤,颇具有研究价值。随着群体智能研究的不断深入,Deneubourg等人通过观察现实中蚂蚁堆积尸体和分类它们的幼体等自然行为,模拟蚂蚁的觅食活动,提出了蚁群算法的概念,并将蚁群算法引入到聚类分析中,从此开始了基于蚁群算法的聚类研究与应用。  

2 部分代码

clc;clf;clear; % X = 测试样本矩阵;%  X = load('data.txt');X=[2232.43  3077.87  1298.87;1580.1  1752.07  2463.04;1962.4  1594.97  1835.95;1495.18  1957.44  3498.02;1125.17  1594.39  2937.73;24.22  3447.31  2145.01;1269.07  1910.72  2701.97;1802.07  1725.81  1966.35;1817.36  1927.4  2328.79;1860.45  1782.88  1875.13;1237.91  2055.13  3405.09;688.94  2104.72  3198.51;1675.65  1747.23  1580.39;1806.02  1810.19  2191.12;74.56  3288.02  2433.87;307.35  3363.84  2021.61;1988.27  1657.51  2069.2;2173.92  2608.55  1803.57;372.16  3077.44  2163.46;576.6  2140.98  3320;1724.13  1704.49  1798.75;2501.21  2652.65  984.56;1656.94  1913.34  2459.07;362.51  3150.03  2472;565.74  2284.97  3024.58;1978.06  1536.13  2375.64;1661.06  1552.4  2005.05;790.29  2419.98  3051.16;1557.27  1746.27  1879.13;2793.36  3009.26  1073.55;1766.08  1803.14  1895.18;1207.88  1600.62  3123.07;245.75  3373.67  2248.45;2785.36  3052.81  1035.65;315.42  3088.29  2187.12;1243.28  2451.72  3111.99;829.84  1555.91  3139.21;1347.07  2364.31  3096.88;1926.98  1507.34  1626.47;1808.57  1608.78  1565.95;1124.1  1840.98  2819.41;2661  3302.39  1710.32;1805.55  1899.09  2400.6;1130.18  1902.42  2753.7;1355.19  1566.16  2927.81;1651.14  1774.03  1725.56;2110.63  3308.04  702.06;2788.11  3395.23  1684.45;1807.61  1680.56  2356.65;1363.58  1729.44  2749.55;1992.42  1526.9  1581.42;     ][N,n]=size(X);      % N =测试样本数;n =测试样本的属性数;K = 4;              % K = 组数; R = 100;            % R = 蚂蚁数; t_max = 1000;       % t_max =最大迭代次数;                 % 初始化clct timecluster_centerbest_solution = solution_ascend(1,1:end-1);IDY=ctranspose(best_solution)best_solution_function_value =  solution_ascend(1,end)%分类结果显示plot3(cluster_center(:,1),cluster_center(:,2),cluster_center(:,3),'o');grid;boxtitle('蚁群聚类结果(R=100,t=10000)')xlabel('X')ylabel('Y')zlabel('Z')YY=[1 2 3 4];index1 = find(YY(1) == best_solution)index2 = find(YY(2) == best_solution)index3 = find(YY(3) == best_solution)index4 = find(YY(4) == best_solution)line(X(index1,1),X(index1,2),X(index1,3),'linestyle','none','marker','*','color','g');line(X(index2,1),X(index2,2),X(index2,3),'linestyle','none','marker','*','color','r');line(X(index3,1),X(index3,2),X(index3,3),'linestyle','none','marker','+','color','b');line(X(index4,1),X(index4,2),X(index4,3),'linestyle','none','marker','s','color','b');rotate3d

3 仿真结果

image.gif编辑

4 参考文献

[1]耿德生. 基于蚁群算法的聚类研究与应用[D]. 山西大学, 2011.

博主简介:擅长智能优化算法、神经网络预测、信号处理、元胞自动机、图像处理、路径规划、无人机等多种领域的Matlab仿真,相关matlab代码问题可私信交流。

部分理论引用网络文献,若有侵权联系博主删除。


相关文章
|
1天前
|
传感器 算法
基于GA遗传算法的多机无源定位系统GDOP优化matlab仿真
本项目基于遗传算法(GA)优化多机无源定位系统的GDOP,使用MATLAB2022A进行仿真。通过遗传算法的选择、交叉和变异操作,迭代优化传感器配置,最小化GDOP值,提高定位精度。仿真输出包括GDOP优化结果、遗传算法收敛曲线及三维空间坐标点分布图。核心程序实现了染色体编码、适应度评估、遗传操作等关键步骤,最终展示优化后的传感器布局及其性能。
|
2天前
|
机器学习/深度学习 算法 安全
基于深度学习的路面裂缝检测算法matlab仿真
本项目基于YOLOv2算法实现高效的路面裂缝检测,使用Matlab 2022a开发。完整程序运行效果无水印,核心代码配有详细中文注释及操作视频。通过深度学习技术,将目标检测转化为回归问题,直接预测裂缝位置和类别,大幅提升检测效率与准确性。适用于实时检测任务,确保道路安全维护。 简介涵盖了算法理论、数据集准备、网络训练及检测过程,采用Darknet-19卷积神经网络结构,结合随机梯度下降算法进行训练。
|
3天前
|
算法 数据可视化 数据安全/隐私保护
一级倒立摆平衡控制系统MATLAB仿真,可显示倒立摆平衡动画,对比极点配置,线性二次型,PID,PI及PD五种算法
本课题基于MATLAB对一级倒立摆控制系统进行升级仿真,增加了PI、PD控制器,并对比了极点配置、线性二次型、PID、PI及PD五种算法的控制效果。通过GUI界面显示倒立摆动画和控制输出曲线,展示了不同控制器在偏转角和小车位移变化上的性能差异。理论部分介绍了倒立摆系统的力学模型,包括小车和杆的动力学方程。核心程序实现了不同控制算法的选择与仿真结果的可视化。
31 15
|
3天前
|
算法
基于SOA海鸥优化算法的三维曲面最高点搜索matlab仿真
本程序基于海鸥优化算法(SOA)进行三维曲面最高点搜索的MATLAB仿真,输出收敛曲线和搜索结果。使用MATLAB2022A版本运行,核心代码实现种群初始化、适应度计算、交叉变异等操作。SOA模拟海鸥觅食行为,通过搜索飞行、跟随飞行和掠食飞行三种策略高效探索解空间,找到全局最优解。
|
4天前
|
算法 数据安全/隐私保护 计算机视觉
基于FPGA的图像双线性插值算法verilog实现,包括tb测试文件和MATLAB辅助验证
本项目展示了256×256图像通过双线性插值放大至512×512的效果,无水印展示。使用Matlab 2022a和Vivado 2019.2开发,提供完整代码及详细中文注释、操作视频。核心程序实现图像缩放,并在Matlab中验证效果。双线性插值算法通过FPGA高效实现图像缩放,确保质量。
|
5天前
|
机器学习/深度学习 数据采集 算法
基于GWO灰狼优化的CNN-GRU-SAM网络时间序列回归预测算法matlab仿真
本项目基于MATLAB2022a,展示了时间序列预测算法的运行效果(无水印)。核心程序包含详细中文注释和操作视频。算法采用CNN-GRU-SAM网络,结合灰狼优化(GWO),通过卷积层提取局部特征、GRU处理长期依赖、自注意力机制捕捉全局特征,最终实现复杂非线性时间序列的高效预测。
|
5天前
|
传感器 算法 物联网
基于粒子群算法的网络最优节点部署优化matlab仿真
本项目基于粒子群优化(PSO)算法,实现WSN网络节点的最优部署,以最大化节点覆盖范围。使用MATLAB2022A进行开发与测试,展示了优化后的节点分布及其覆盖范围。核心代码通过定义目标函数和约束条件,利用PSO算法迭代搜索最佳节点位置,并绘制优化结果图。PSO算法灵感源于鸟群觅食行为,适用于连续和离散空间的优化问题,在通信网络、物联网等领域有广泛应用。该算法通过模拟粒子群体智慧,高效逼近最优解,提升网络性能。
|
1月前
|
算法 数据安全/隐私保护 计算机视觉
基于Retinex算法的图像去雾matlab仿真
本项目展示了基于Retinex算法的图像去雾技术。完整程序运行效果无水印,使用Matlab2022a开发。核心代码包含详细中文注释和操作步骤视频。Retinex理论由Edwin Land提出,旨在分离图像的光照和反射分量,增强图像对比度、颜色和细节,尤其在雾天条件下表现优异,有效解决图像去雾问题。
|
1月前
|
算法 数据可视化 安全
基于DWA优化算法的机器人路径规划matlab仿真
本项目基于DWA优化算法实现机器人路径规划的MATLAB仿真,适用于动态环境下的自主导航。使用MATLAB2022A版本运行,展示路径规划和预测结果。核心代码通过散点图和轨迹图可视化路径点及预测路径。DWA算法通过定义速度空间、采样候选动作并评估其优劣(目标方向性、障碍物距离、速度一致性),实时调整机器人运动参数,确保安全避障并接近目标。
148 68
|
1月前
|
算法 决策智能
基于SA模拟退火优化算法的TSP问题求解matlab仿真,并对比ACO蚁群优化算法
本项目基于MATLAB2022A,使用模拟退火(SA)和蚁群优化(ACO)算法求解旅行商问题(TSP),对比两者的仿真时间、收敛曲线及最短路径长度。SA源于金属退火过程,允许暂时接受较差解以跳出局部最优;ACO模仿蚂蚁信息素机制,通过正反馈发现最优路径。结果显示SA全局探索能力强,ACO在路径优化类问题中表现优异。

热门文章

最新文章