基于粒子群算法的数据聚类实现(初学者友好版)
项目介绍
本项目实现了一个简化的粒子群优化算法(PSO)用于数据聚类任务。通过模拟粒子群体的智能行为,自动寻找最优的聚类中心。该实现特别针对MATLAB初学者设计,代码结构清晰,注释详细,便于理解PSO算法的基本原理和在聚类问题中的应用。
功能特性
- 灵活的数据输入:支持自动生成模拟数据集或导入外部CSV格式的二维数据
- 参数可配置:可调整聚类数量、粒子群规模、迭代次数等关键参数
- 完整的PSO实现:包含粒子初始化、速度更新、位置更新、适应度评估等完整流程
- 多维度可视化:提供原始数据分布、聚类结果、算法收敛过程等多种图形展示
- 性能评估:输出聚类中心坐标、类别标签、运行时间等详细信息
使用方法
- 准备数据:可选择自动生成模拟数据或准备CSV格式的二维数据文件
- 设置参数:在代码中修改聚类数量k、粒子数量、迭代次数等参数
- 运行程序:执行主程序文件,算法将自动完成聚类优化过程
- 查看结果:程序将输出聚类结果和性能指标,并显示可视化图表
系统要求
- MATLAB R2016a或更高版本
- 基本MATLAB工具箱(无需特殊工具箱)
文件说明
主程序文件整合了数据预处理、算法参数设置、粒子群优化过程执行以及结果可视化等核心功能。具体实现了数据集的生成或加载机制,完成了粒子群的初始化配置,包含了完整的迭代优化循环,其中涉及粒子位置与速度的动态更新、个体与群体最优解的追踪比较,以及适应度值的计算评估。最后提供了聚类结果的详细输出和多角度的图形化展示,包括数据点分类效果图和算法收敛性能曲线。