基于k-means算法及层次聚类算法的研究与应用

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1、．ＴＰ３１１：１０１８３分类号．５单位代码３密级：公开研究生学号：２０口５３Ｈ１３■戀吉林大学硕女学位论文＂（专他学Ｔ充）基于Ｋ－ｗｅａｎｓ算法及层次聚类算法的硏究与应用ｅｓｅａｒｃｈｉｔｉｏｎＢａｓｅｄＯｎＫ－ｍｅａｎｓＡｌｏｒｉｔｈｍａｎｄＲａｉｄＡｌｃａｇ｜ｐｐＨｃａｌＣｌｕｓｔｅｒｉｎＡｌｏｒｉｔｈｍｉｅｒａｒｃｈｉｇｇ作者姓名；乔端瑞类别；工程硕±孩领域巧向；）软件工程指导教师：李古山教授墙养单位：软件学院２０１

2、６年６月基于K-means算法及层次聚类算法的研究与应用ResearchandApplicationBasedOnK-meansAlgorithmandHierarchicalClusteringAlgorithm作者姓名：乔端瑞专业名称：软件工程指导教师：李占山教授学位类别：在职工程硕士答辩日期：2016年5月15日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商

3、业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论义，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：２０１６年摘要基于K-means算法及层次聚类算法的研究与应用随着世界上各行

4、各业的快速发展，人们面临着越来越多的数据，大数据的时代已经到来，人们开始探索研究大数据为生活以及社会活动带来的影响。在研究中，对大数据的处理方法成为备受关注的热点之一。在对大量数据的处理中，聚类分析是一个重要的手段。在医疗诊断、图像处理、信息检索、统计学、生物学等领域的应用都非常广泛。由于聚类算法在应用中呈现的算法简单、容易实现且应用效果较好，从而引起了专家学者的广泛关注。随着聚类算法的应用领域的不断拓宽，使得人们对聚类算法的研究成为数据挖掘领域的一个热点问题，也使其成为是利用计算机实现低级视觉到高级视觉

5、的核心环节。本文在学习基于大数据背景下的聚类算法的原理与应用的基础上，借鉴前人的研究经验，对算法的产生、原理及实现进行了研究，同时对聚类算法进行了实验对比，通过分析聚类的效果验证了算法的可行性和具体应用条件。本论文主要描述了K-means算法、层次聚类算法的原理和实现方法及其优缺点，并针对算法存在的缺点进行改进，提出改进方案；对K-means算法的初始聚类中心点选取对聚类效果的影响进行分析；对于层次聚类算法在聚类中存在合并点选择的难题进行实验分析；对K-means算法和层次聚类算法的聚类效果进行了实验对比

6、。以逐步改进算法聚类效果为目的，为实际应用提供可靠依据，我们使用Java软件对分割算法进行了仿真，取得了一定的研究经验。I最后，对聚类算法的改进过程进行记录，测试改进的算法，使它给出在某种环境和数据范围下会产生更好的聚类结果。为聚类算法在数据处理中的应用提供了参考依据，为解决其它类似复杂模式的识别问题的研究提供重要启示。关键词：聚类改进；k-means算法；算法实现；凝聚型层次聚类算法；IIAbstractResearchandApplicationBasedOnK-meansAlgorithmandHi

7、erarchicalClusteringAlgorithmWiththerapiddevelopmentofvariousindustriesintheworld,peoplearefacedwithmoreandmoredata,theeraofthebigdataiscoming.Peoplebegantoexploretheimpactofbigdatathatbringstoourlifeandsocialactivities.Inthestudy,theprocessingmethodofthe

8、bigdatahasbecomeoneofthecentralissuesofconcern.Intheprocessingofbigdata,clusteranalysisisanimportantmeans.Ithasaverywiderangeofapplications,likeinthefieldofmedicaldiagnostics,imageprocessing,informationretrieval,sta