[发明专利]一种可变长染色体编码的混合并行遗传聚类算法

摘要

本发明提供了一种可变长染色体编码的混合并行遗传聚类算法，属于数据分析与处理技术领域。它解决了现有聚类算法聚类数目难以确定、聚类初始中心选择对聚类结果的影响，以及聚类效率和精确度不高等技术问题。一种可变长染色体编码的混合并行遗传聚类算法，包括可变长染色体编码、插入删除交叉算子、变异算子的处理、种群初始化、适应度函数的设计等步骤。本发明具有聚类效率和精确度高、适应范围广等优点。

主权项

一种可变长染色体编码的混合并行遗传聚类算法，包括如下步骤：A、可变长染色体编码染色体的基因由初始聚类中心对应的样本点在样本集中的编号表示，其编码形式为：C＝{c1,c2,…,ct}。其中t为某条染色体的编码长度，对不同的染色体，t的值是在变化的，ci(i＝1,2,…,t)为第i个聚类中心对应的样本在样本集中的编号，为一个[1,N]之间的自然数(N为样本个数)。B、插入删除交叉算子染色体插入删除交叉算子的具体步骤如下：①以父个体CH1作为被删除染色体，以父个体CH2作为被插入染色体，计算两个染色体CH1和CH2的长度t1和t2；②如果则重新选择染色体CH2，直到其中N为样本个数，为聚类个数的经验值，设置该值的目的只是为了加快算法速度，如果对算法精度要求较高，则可适当放宽该值的尺度。要求是为了防止插入操作后染色体CH2的基因由于超长截断而无变化。③随机生成插入点位置Ins、删除点位置Del和插入或删除的长度DLen；其中插入长度与删除长度相等均为DLen。要求满足如下条件：0≤Del＜t1，0≤Ins≤t2且DLen＜t1④将染色体CH1从删除点开始，将长度DLen的基因段删除，得到子个体CH1′，并将删除的基因段插入染色体CH2中，得到转换体CH2*；⑤将转换体CH2*中的重复基因去除，得到子个体CH2′⑥如果子个体CH2′的长度超长，则对其进行截尾操作。C、变异算子的处理染色体的变异操作步骤如下：①计算染色体长度Len；②随机产生一个[1，Len]之间的自然数C，作为变异点个数；③c＝1；④随机产生一个与上一轮不重复的[1，Len]之间的自然数，作为变异点；⑤随机产生一个[0,1]之间的数r，如果r≤Pm，则转⑥，否则直接转⑦；其中Pm为变异概率。⑥随机产生一个[1,N]之间的在染色体中不存在的自然数，将父个体在变异点处的基因用这个自然数取代；⑦c＝c+1；⑧如果c>C，退出变异，否则转④。D、种群初始化染色体的种群初始化具体步骤如下：①设置种群规模Gsize；②I＝1；③如果I≤Gsize，则转④，否则结束初始化；④随机设置染色体长度⑤随机产生Len个[1,N]之间的不重复的自然数，形成一条染色体Ind；⑥判断染色体Ind是否已经在种群中存在，如果存在则转④，否则转⑦；⑦I＝I+1；⑧转③。