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2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Evolutionary Clustering Using Multi-prototype Representation and Connectivity Criterion

verfasst von : Adán José-García, Wilfrido Gómez-Flores

Erschienen in: Pattern Recognition

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

An automatic clustering approach based on differential evolution (DE) algorithm is presented. A clustering solution is represented by a new multi-prototype encoding scheme comprised of three parts: activation thresholds (binary values), cluster centroids (real values), and cluster labels (integer values). In addition, to measure the fitness of potential clustering solutions, an objective function based on a connectivity criterion is used. The performance of the proposed approach is compared with a DE-based automatic clustering technique as well as three conventional clustering algorithms (K-means, Ward, and DBSCAN). Several synthetic and real-life data sets having arbitrary-shaped clusters are considered. The experimental results indicate that the proposed approach outperforms its counterparts because it is capable to discover the actual number of clusters and the appropriate partitioning.

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Fußnoten
1
The MED distance is symmetric, always positive, and satisfies the properties of identity and triangle inequality [2].
 
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Aloise, D., Deshpande, A., Hansen, P., Popat, P.: NP-hardness of euclidean sum-of-squares clustering. Mach. Learn. 75(2), 245–248 (2009)CrossRef Aloise, D., Deshpande, A., Hansen, P., Popat, P.: NP-hardness of euclidean sum-of-squares clustering. Mach. Learn. 75(2), 245–248 (2009)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Bayá, A.E., Granitto, P.M.: How many clusters: a validation index for arbitrary-shaped clusters. IEEE/ACM Trans. Comput. Biol. Bioinform. 10(2), 401–414 (2013)CrossRef Bayá, A.E., Granitto, P.M.: How many clusters: a validation index for arbitrary-shaped clusters. IEEE/ACM Trans. Comput. Biol. Bioinform. 10(2), 401–414 (2013)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Das, S., Abraham, A., Konar, A.: Automatic clustering using an improved differential evolution algorithm. IEEE Trans. Syst. Man Cybern. 38(1), 218–237 (2008)CrossRef Das, S., Abraham, A., Konar, A.: Automatic clustering using an improved differential evolution algorithm. IEEE Trans. Syst. Man Cybern. 38(1), 218–237 (2008)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Hruschka, E.R., Campello, R.J.G.B., Freitas, A.A., de Carvalho, A.C.P.L.: A survey of evolutionary algorithms for clustering. IEEE Trans. Syst. Man Cybern. Part C 39(2), 133–155 (2009)CrossRef Hruschka, E.R., Campello, R.J.G.B., Freitas, A.A., de Carvalho, A.C.P.L.: A survey of evolutionary algorithms for clustering. IEEE Trans. Syst. Man Cybern. Part C 39(2), 133–155 (2009)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Hubert, L., Arabie, P.: Comparing partitions. J. Classification 2(1), 193–218 (1985)CrossRefMATH Hubert, L., Arabie, P.: Comparing partitions. J. Classification 2(1), 193–218 (1985)CrossRefMATH
6.
Zurück zum Zitat José-García, A., Gómez-Flores, W.: Automatic clustering using nature-inspired metaheuristics: a survey. Appl. Soft Comput. 41, 192–213 (2016)CrossRef José-García, A., Gómez-Flores, W.: Automatic clustering using nature-inspired metaheuristics: a survey. Appl. Soft Comput. 41, 192–213 (2016)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat Pal, N., Biswas, J.: Cluster validation using graph theoretic concepts. Pattern Recognit. 30(6), 847–857 (1997)CrossRef Pal, N., Biswas, J.: Cluster validation using graph theoretic concepts. Pattern Recognit. 30(6), 847–857 (1997)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Saha, S., Bandyopadhyay, S.: Some connectivity based cluster validity indices. Appl. Soft Comput. 12(5), 1555–1565 (2012)CrossRef Saha, S., Bandyopadhyay, S.: Some connectivity based cluster validity indices. Appl. Soft Comput. 12(5), 1555–1565 (2012)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Storn, R., Price, K.: Differential evolution - a simple and efficient heuristic for global optimization over continuous spaces. J. Global Optim. 11(4), 341–359 (1997)MathSciNetCrossRefMATH Storn, R., Price, K.: Differential evolution - a simple and efficient heuristic for global optimization over continuous spaces. J. Global Optim. 11(4), 341–359 (1997)MathSciNetCrossRefMATH
10.
Zurück zum Zitat Theodoridis, S., Koutrumbas, K.: Pattern Recognition, 4th edn. Elsevier Inc., Burlington (2009) Theodoridis, S., Koutrumbas, K.: Pattern Recognition, 4th edn. Elsevier Inc., Burlington (2009)
Metadaten
Titel
Evolutionary Clustering Using Multi-prototype Representation and Connectivity Criterion
verfasst von
Adán José-García
Wilfrido Gómez-Flores
Copyright-Jahr
2017
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-59226-8_7

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