کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4942062 1436988 2017 25 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Constrained clustering by constraint programming
ترجمه فارسی عنوان
خوشه بندی محدود توسط برنامه محدودیت محدود
کلمات کلیدی
خوشه بندی محدود، خوشه بندی دو معیاره، محدودیت برنامه ریزی، مدل سازی، محدودیت بهینه سازی جهانی، الگوریتم فیلتر کردن،
ترجمه چکیده
خوشه بندی محصور اجازه می دهد تا کارکرد خوشه بندی را با ادغام محدودیت های کاربر دقیق تر، که می تواند محدودیت سطح نمونه یا سطح خوشه ای باشد. اندک کارها ادغام انواع محدودیت ها را در نظر می گیرند، معمولا براساس چارچوب های اعلامیه ای هستند و اغلب روش های دقیق هستند که یا تمام راه حل هایی را که با محدودیت های کاربر منطبق می شوند را فهرست می کنند یا وقتی یک معیار بهینه سازی مشخص می شود بهینه مطلوب پیدا می شود. در یک کار قبلی، ما یک مدل برای خوشه بند محدود را بر اساس چارچوب برنامه ریزی محدودیت پیشنهاد کرده ایم. این اعلامیه است، به کاربر اجازه می دهد که محدودیت های کاربر را به هم متصل کند و یک معیار بهینه سازی را در میان چندین مورد انتخاب کند. در این مقاله ما یک مدل جدید و به طور قابل توجهی بهبود یافته برای خوشه بندی محدود، هنوز بر اساس چارچوب برنامه ریزی محدودیت ارائه شده است. این از مدل قبلی ما متفاوت است به نحوی که پارتیشن ها با استفاده از متغیرها و محدودیت ها نمایش داده می شوند. این نیز انعطاف پذیر تر است زیرا تعدادی از خوشه ها لازم نیست قبل از آن تعیین شود؛ تنها تعداد کمتری از مقادیر کمتری از خوشه ها باید ارائه شود. برای ایجاد رویکرد مبتنی بر مدل کارآمدتر، ما محدودیتهای بهینه سازی جهانی جدید با الگوریتمهای اختصاصی فیلتر را پیشنهاد می کنیم. ما نشان می دهیم که چنین چارچوبی می تواند به راحتی در یک فرایند کلی تر تعبیه شود و ما این را در مورد پیدا کردن جبهه بهینه پارتو از کارکردهای خوشه بند محدود دو معیار نشان می دهیم. ما رویکرد ما را با رویکردهای دقیق موجود مقایسه می کنیم که براساس یک رویکرد شاخه ای و یا بر روی رنگ آمیزی گراف در دوازده مجموعه داده ها است. آزمایشات نشان می دهد که مدل در اغلب موارد رویکردهای دقیق را بهتر می کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر هوش مصنوعی
چکیده انگلیسی
Constrained Clustering allows to make the clustering task more accurate by integrating user constraints, which can be instance-level or cluster-level constraints. Few works consider the integration of different kinds of constraints, they are usually based on declarative frameworks and they are often exact methods, which either enumerate all the solutions satisfying the user constraints, or find a global optimum when an optimization criterion is specified. In a previous work, we have proposed a model for Constrained Clustering based on a Constraint Programming framework. It is declarative, allowing a user to integrate user constraints and to choose an optimization criterion among several ones. In this article we present a new and substantially improved model for Constrained Clustering, still based on a Constraint Programming framework. It differs from our earlier model in the way partitions are represented by means of variables and constraints. It is also more flexible since the number of clusters does not need to be set beforehand; only a lower and an upper bound on the number of clusters have to be provided. In order to make the model-based approach more efficient, we propose new global optimization constraints with dedicated filtering algorithms. We show that such a framework can easily be embedded in a more general process and we illustrate this on the problem of finding the optimal Pareto front of a bi-criterion constrained clustering task. We compare our approach with existing exact approaches, based either on a branch-and-bound approach or on graph coloring on twelve datasets. Experiments show that the model outperforms exact approaches in most cases.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Artificial Intelligence - Volume 244, March 2017, Pages 70-94
نویسندگان
, , ,