一种基于噪声阈值距离度量的离群点检测方法技术

技术编号:28843628 阅读:28 留言:0更新日期:2021-06-11 23:43
本发明专利技术公开了一种基于噪声阈值距离度量的离群点检测方法,首先用prim算法计算出一个精确的最小生成树,然后对最小生成树中的边按照从小到大的顺序进行排序。计算出所有边的权重的平均值和标准方差,作为噪声阈值。选择最短边的端点作为迷你MST计算的起点。满足阈值条件后退出,形成一个簇,再循环计算剩下的点。本发明专利技术与其他的离群点检测算法进行对比,在合成数据集和真实数据集上都有较好的离群点检测结果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于噪声阈值距离度量的离群点检测方法
本专利技术属于数据挖掘
,具体涉及一种基于噪声阈值距离度量的离群点检测方法。
技术介绍
离群点检测在数据挖掘领域发挥着重大作用,可以广泛应用到各个领域。例如,将离群点检测技术应用到医学数据中,可以检测出发生异常的数据从而可以判断出一条医学数据是否正常。离群点检测的方法可以按照不同的分类标准进行分类。根据对离群点与其余数据做出的假定,可以把离群点检测方法分为统计学方法,基于邻近性的方法和基于聚类的方法。基于邻近性的方法,即KNearestNeighbors(KNN)假定一个对象是离群点,如果它最近邻的点离它较远,显著偏离其他数据点和它们的最近邻。该方法能较好的发现基于距离的离群点,但是对于包含密度不同的簇的数据集的检测效果不是很好。为了解决这个问题,Breunig等人在2000年提出了一种基于局部离群因子的算法LOF(LocalOutlierFactor),该方法能够较好的检测基于密度的离群点。为了检测高维数据中的离群点,有研究提出了基于角度的离群点检测方法ABOD(Angle-basedO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于噪声阈值距离度量的离群点检测方法,其特征在于,通过计算医学数据的最小生成树结构,进行聚类,从而实现检测出医学数据中的异常数据,具体方法为:首先设置一个迷你MST的数据结构,先用prim算法计算出一个精确的最小生成树,然后对最小生成树中的边的权重,即边的起点和终点之间的欧式距离,按照从小到大的顺序进行排序存放到边数组sorted_mst中,计算出所有边的权重的平均值和标准方差,将两者之和作为噪声阈值noise_th;由于最短边是密度最大的簇中的边,选择最短边的起点P作为迷你MST计算的起点加入迷你MST中,从P开始计算没有加入树中的点到树中点的距离,除以噪声阈值noise_th作为边...

【技术特征摘要】
1.一种基于噪声阈值距离度量的离群点检测方法,其特征在于,通过计算医学数据的最小生成树结构,进行聚类,从而实现检测出医学数据中的异常数据,具体方法为:首先设置一个迷你MST的数据结构,先用prim算法计算出一个精确的最小生成树,然后对最小生成树中的边的权重,即边的起点和终点之间的欧式距离,按照从小到大的顺序进行排序存放到边数组sorted_mst中,计算出所有边的权重的平均值和标准方差,将两者之和作为噪声阈值noise_th;由于最短边是密度最大的簇中的边,选择最短边的起点P作为迷你MST计算的起点加入迷你MST中,从P开始计算没有加入树中的点到树中点的距离,除以噪声阈值noise_th作为边的权重;
根据计算出的边的权重,选择最短的边和对应的端点加入到迷你MST中,每次加完一个点及对应的边后,计算已经加入MST中的边的平均值和标准方差之和,作为判断一个簇是否形成的阈值,若新加入的边的权重不满足阈值条件,则说明将要加入的点属于当前簇,将该边加入当前的MST中,继续当前簇的计算;若满足阈值条件,则说明形成一个簇,退出当前簇的计算,再从sorted_mst中下一条边开始新的簇的计算,先判断该边的权重是否大于噪声阈值,若大于,则说明剩下的点为噪声或离群点,退出循环,完成数据集的分类;若不大于,则说明是正常的簇,循环从sorted_mst中选下一条边计算新的簇,直到满足退出循环的条件结束计算。


2.根据权利要求1所述的一种基于噪声阈值距离度量的离群点检测方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
步骤1:用Prim算法计算一个精确的最小生成树,记为emst,最小生成树中的每一条边,用一个三元组表示,包含边的起点、终点和权值;
步骤2:对emst中的所有边按照从小到大的顺序进行排序,存入数组sorted_mst;
步骤3:计算emst中所有边的权重的平均值和标准方差,将两者之和作为噪声阈值noise_th;
步骤4:初始化两个数组node_unfinished和node_finished;node_unfinished表示原始的医学数据集中没有加入树中的点,node_finished表示医学数据集中已经加入树中的点;
步骤5:初始化一个迷你MST,选择步骤2中的sorted_mst的最短边的起点P作为起始点加入迷你MST中,同时将P加入node_finished中;
步骤6:计算没有加入树中的点到树中点的距离,除以步骤3中的噪声阈值noise_th作为边的权重,将树中的点,不在树中的点,和对应的边的权重作...

【专利技术属性】
技术研发人员:李佳王晓春
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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