[发明专利]用于对输入数据集进行迭代聚类的设备和迭代方法

权利要求书

1.一种用于对输入数据集进行迭代聚类的设备(100)，其特征在于，所述设备包括：

方向更新单元(110)，用于根据一个或多个先前迭代的一个或多个聚类质心来计算当前迭代的更新方向；

步长更新单元(120)，用于根据Tchebychev多项式来确定更新步长因子；以及

中心更新单元(130)，用于根据所述更新方向和所述更新步长因子来计算更新后的聚类中心。

2.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，所述步长更新单元(120)用于根据下述公式计算第i次迭代的更新步长因子τ_i：

其中，i＝4q+m，m∈{0，1，2，3}，ρ₀＝(λ_max-λ_min)/(λ_min+λ_max)，τ₀＝2/(λ_min+λ_max)，且λ_max和λ_min是聚类更新算子A的近似值的最大特征值和最小特征值的估值。

3.根据上述任一权利要求所述的设备(100)，其特征在于，还包括用于存储多个预先计算的更新步长因子的表格，其中，所述更新步长单元(120)用于根据所述多个预先计算的更新步长因子，特别是通过根据当前迭代次数查找预先计算的更新步长因子，来确定所述更新步长因子。

4.根据权利要求1至3任一项所述的设备(100)，其特征在于，所述设备用于根据下述公式计算第i次迭代的更新后的聚类中心x_i：

其中τ_i是第i次迭代中的更新步长因子，是第i-1次迭代中的聚类的第j个元素，是第i-2次迭代中的聚类的第j个元素，并且K_i-1和K_i-2是第i-1次和第i-2次迭代中的聚类的聚类元素的个数。

5.根据上述任一权利要求所述的设备(100)，其特征在于，所述设备是现场可编程门阵列。

6.一种用于对输入数据集进行聚类的迭代方法(200和300)，其特征在于，该方法包括：

根据一个或多个先前迭代的一个或多个聚类质心来计算当前迭代的更新方向(210)；

根据Tchebychev多项式来计算更新步长因子(220)；以及

根据所述更新方向和所述更新步长因子来计算更新后的聚类中心(230)。

7.根据权利要求6所述的方法(200和300)，其特征在于，根据下述公式计算第i次迭代的更新步长因子τ_i：

其中，i＝4q+m，i∈{0，1，2，3}，ρ₀＝(λ_max-λ_min)/(λ_min+λ_max)，τ₀＝2/(λ_min+λ_max)，且λ_max和λ_min是聚类更新算子A的近似值的最大特征值和最小特征值的估值。

8.根据权利要求6或7所述的方法(200和300)，其特征在于，根据下述公式计算第i次迭代的更新后的聚类中心x_i：

其中τ_i是第i次迭代中的更新步长因子，是第i-1次迭代中的聚类的第j个元素，是第i-2次迭代中的聚类的第j个元素，并且K_i-1和K_i-2是第i-1次和第i-2次迭代中的聚类的聚类元素的个数。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法(200和300)，其特征在于，根据独立于所述输入数据集的样本数据集，预先确定多个迭代的多个更新步长因子。