数据挖掘中的聚类分析及其在控制中的应用研究

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1、湖南大学硕士学位论文数据挖掘中的聚类分析及其在控制中的应用研究姓名：张国云申请学位级别：硕士专业：控制工程指导教师：章兢;湛腾西2002.5.1数据挖掘中的聚类分析及其在控制中的应用研究(摘要)研究生：张国云指导教师：章兢教授湛腾西高工[摘要]目前在工业现场能很容易地获取大量的过程参数数据，然而用传统方法处理这些数据既费时又费力，在这些大量的未分析或待分析的数据中很有可能隐藏着有用信息，数据挖掘旨在从大量数据中发现这些有价值的信息。数据挖掘技术所能发现的典型知识主要有关联规则、分类及聚类。数据挖掘技术在商业领域中已广泛使用，然而在工业过程控

2、制中的应用却极少，本文正是在这种背景下，对数据挖掘中的聚类分析方法及其在。r业过程控制中的应用研究作了偿试，重点研究了基于统计理论的聚类分析理论和方法，模糊聚类分析理论和方法及模糊Kohoncn网络(FKN)的结构与学习算法，即模糊c——均值算法与自组织特征映射神经网络(Kohoncn网络)的有机融合，并根据硬分类思想及软分类思想提出了改进的模糊Kohonen网络(IFlKN)，通过MaI】ab编程对人丁合成控制时序图数据集进行聚类分析，其聚类效梁与当今广泛使用的数据挖掘软件平台，德国MIT公司著名的DataEngine智能数据分析和数据挖

3、掘软件的聚类效果相当，最后，论述了聚类分析在控制巾的应用，它可以用于过程控制中的参数变化趋势的模式识别及图象分割处理等具体应用中，并以贵州铝厂熟料烧结回转窑自动控制系统为工程背景，利用IFKN识别其热工参量变化趋势，取得了较理想的效果。把数据挖掘技术用于工业过程控制，是自到“{二领域中一项崭新的研究内容，而且也是自动化领域很值得研究的新课题。【关键词]数据挖掘关联规则聚类分析模糊聚类模糊Kohonen网络自组织特征映射神经网络工业过程控制回转窑第一章绪论本章介绍了数据挖掘的概念和功能，对其所能发现的典型知谚{类型作了简单介绍，阐述了数据挖掘

4、技术的发展以及目前主要研究方向。第二章基于统计理论的聚类分析理论和方法本章首先介绍了作为数据挖掘研究领域巾。个非常活跃的倒f究课题之一的聚类分析的基本概念，重点分析了常用的六种聚类算法。第三章模糊聚类分析本章介绍了模糊聚类分折的基本知识以及普通的和模糊的ISODATA聚类方法，对模糊ISODATA聚类方法进行了理论分析，讨论了其实现方法及加权指数171对聚类性能的影响，最后论述了聚类分析在模糊模式预测中的应用。第四章自组织特征映射神经网络模型本章介绍了Kohonen网络(自组织特征映射神经网络)的结构及工作规则，并给出了算法的流程框图。+第

5、五章基于模糊Kohonen网络技术的数据挖掘聚类分析方法本章介绍了模糊Kohonen网络(FKN)的训练算法，给出了其应用实例，提出了改进的模糊Kohonen网络(IFKN)并用测试数据集对其进行了测试，同时介绍了通用数据挖掘软件平台DataF_mS沁软件及其应用，最后讨论了聚类分析在回转窑控制系统热工参数变化趋势模式识别中的应用。结束语(略)致谢(略)参考文献(略)答辩时间：二零零二年五月AbstractAtpresent，itisveryeasytogetavastamountofprocessDarameterdata,however

6、，ittakesbothtimeandeffortstoDrocessthesedatainthetraditionalway．Dataminingistofindthesevaluableinformationfromthevastamountofdata．ThetyDicalknowledgewecanfindthroughdat．aminingtechnology，whichmainlyincludes：associationrules，classificationandclusteranalysis．Dataminingtechno

7、logyhasbeenwidelyusedinthebusinesssphere，butseldomusedduringtheindustryprocesscontr01．Thispaperattemptstoprovideaviewofapplyingtheclusteranalysistotheindustryprocesscontr01．Theimportantresearchjsaboutthetheoryandmethodsoftheclusteranalysisinviewofstatisticaltheory．thetheor

8、yandmethodsoffuzzyclusteranalysis。theFKN’SstructureandtheF刚’Sstudyalgorithm(Fl(N，fuzzyKoh