基于PSO的膜聚類(lèi)算法及其在圖像壓縮中的應(yīng)用.pdf

1、膜計(jì)算是自然計(jì)算的一個(gè)新分支，是一類(lèi)新穎的分布式并行計(jì)算模型。這類(lèi)計(jì)算模型普遍被稱(chēng)為P系統(tǒng)，其本質(zhì)是從生命細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能以及組織和器官中細(xì)胞群間的協(xié)助所抽象出來(lái)的計(jì)算模型。P系統(tǒng)具有分布式、極大并行性、非確定性和可擴(kuò)展性等特點(diǎn)。目前，關(guān)于膜計(jì)算的研究已經(jīng)讓很多研究者投入其中，并且取得了大量成果。
　　聚類(lèi)是指將物理或抽象的集合分組為由類(lèi)似的對(duì)象組成的多個(gè)類(lèi)的分析過(guò)程，將一組數(shù)據(jù)劃分到不同的組或簇中，使得同一組或簇中的數(shù)據(jù)盡可能地

2、相似而不同組或簇中的數(shù)據(jù)盡可能地相異，即“物以類(lèi)聚”，從而發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)集內(nèi)在的結(jié)構(gòu)。
　　圖像壓縮是一種減少描繪一幅圖像所需數(shù)據(jù)量的技術(shù)和科學(xué)，通過(guò)消除冗余數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮，是指在滿足一定質(zhì)量的條件下，以較少比特?cái)?shù)表示圖像或圖像中所包含信息的技術(shù)，也被稱(chēng)為圖像編碼。圖像壓縮是數(shù)字圖像處理領(lǐng)域中最有用和商業(yè)上最成功的技術(shù)之一。
　　本文以組織型P系統(tǒng)為基礎(chǔ)的計(jì)算框架，探討一種新的聚類(lèi)算法，并且應(yīng)用其去解決圖像壓縮問(wèn)題。其主要研究工

3、作包括以下兩部分：
　?。?）提出了新穎的膜聚類(lèi)算法（PSO-MC），該算法的核心是設(shè)計(jì)了一個(gè)組織 P系統(tǒng)，候選的簇中心由基本膜中的對(duì)象來(lái)表示，將粒子群優(yōu)化算法中的速度-位移模型作為基本膜的進(jìn)化規(guī)則以進(jìn)化對(duì)象，利用基本膜之間的轉(zhuǎn)運(yùn)規(guī)則實(shí)現(xiàn)對(duì)象共享和協(xié)同進(jìn)化。該算法在2個(gè)真實(shí)數(shù)據(jù)集上進(jìn)行評(píng)估，并與傳統(tǒng)的k-means算法和GA-Based聚類(lèi)算法和PSO-Based聚類(lèi)算法進(jìn)行比較，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用PSO-MC避免陷于局部最優(yōu)解，不