استفاده از الگوريتم آبكاري فلزات براي بهبود اجماع خوشه ‌بندي

خوشه ‌بندي داده‌ها يكي از وظايف اصلي داده ‌كاوي است كه وظيفه كاوش الگوهاي پنهان در داده‌هاي بدون برچسب را بر عهده دارد. به خاطر پيچيدگي مسئله و ضعف روش‌هاي خوشه‌بندي پايه، امروزه اكثر مطالعات به سمت روش‌هاي اجماع خوشه‌بندي هدايت شده است. اگر چه براي بيشتر مجموعه داده‌ها، الگوريتم‌هاي خوشه‌بندي منفردي وجود دارد كه نتايج قابل قبولي به دست مي‌دهند، اما توانايي يك الگوريتم خوشه‌بندي منفرد محدود است. در واقع هدف اصلي اجماع خوشه‌بندي جستجوي نتايج بهتر و پايدارتر، با استفاده از تركيب اطلاعات و نتايج حاصل از چندين خوشه‌بندي اوليه است. در اين مقاله، روشي مبتني بر اجماع خوشه‌بندي پيشنهاد خواهد شد كه مانند بيشتر روش‌هاي انباشت شواهد داراي دو گام است: 1- ساختن ماتريس مشاركت همزمان و 2- تعيين افراز‌هاي نهايي از ماتريس مشاركت پيشنهادي. در روش پيشنهادي، براي ساخت ماتريس مشاركت همزمان، علاوه‌بر هم خوشه بودن نمونه‌ها از بعضي اطلاعات ديگر هم استفاده خواهد شد. اين اطلاعات مي‌توانند مربوط به ميزان شباهت نمونه‌ها، اندازه خوشه‌هاي اوليه، ميزان پايداري خوشه‌هاي اوليه و غيره باشد. در اين مقاله مسئله خوشه‌بندي به صورت يك مسئله بهينه‌سازي صريح توسط مدل آميخته گوسي تعريف مي‌شود و كه با استفاده از الگوريتم آبكاري فلزات حل مي‌شود. همچنين روشي تكاملي مبتني بر آبكاري فلزات براي تعيين افراز نهايي از ماتريس مشاركت همزمان پيشنهادي ارايه خواهد شد. مهم‌ترين بخش روش تكاملي، تعيين تابع هدفي است كه تضمين كند افراز نهايي از كيفيت بالايي برخوردار خواهد بود. نتايج تجربي نشان مي دهد روش پيشنهادي از نظر معيارهاي مختلف ارزيابي كيفيت خوشه بندي از ساير روش هاي مشابه بهتر مي باشد.