Hadoop框架下高维海量数据GMM聚类方法技术

技术编号:8656027 阅读:405 留言:0更新日期:2013-05-01 23:43
本发明专利技术公开了一种Hadoop框架下高维海量数据GMM聚类方法,主要针对已有聚类算法的不足,将海量数据的聚类问题架构在分布式平台上,用于高维、海量数据的聚类。其实现步骤是:1、组建局域网;2、建立Hadoop平台;3、上传数据到集群;4、初始聚类;5、计算各聚类的参数和判别函数;6、判断聚类是否完成;7、重新聚类;8、计算新聚类中每一个类的均值、权重;9、计算新聚类中每一个类的方差;10、输出聚类结果。本发明专利技术利用Hadoop框架中MapReduce运算模型的特点,对聚类中的可并行部分用Map并行方法处理,计算均值和方差时采用两个Map/Reduce分别计算,可以高效、精确的聚类,有较强的可扩展性和容错性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机
,更进一步涉及数据挖掘领域中Hadoop框架下高维、海量数据的高斯混合模型(Gaussian Mixtures Model7GMM)聚类方法。本专利技术可以方便、高效的完成高维、海量数据地的聚类,克服单机模式下海量数据处理的低效,维数灾难问题。
技术介绍
海量数据处理的过程中广泛采用的一种计算框架MR “Dean J, GhemawatS.MapReduce :simplified data processing on large clusters[J]. Communications ofthe ACM, 2005, 51 (I) :107_113”该计算框架是由Google公司专利技术,近些年新兴的并行编程模式,它将并行化、容错、数据分布、负载均衡等放在一个库里,将系统对数据的所有操作都归结为两个步骤=Map (映射)阶段和Reduce (化简)阶段,使那些没有多少并行计算经验的开发人员也可以开发并行应用,对海量数据进行处理。Clustering with Gaussian Mixtures “Andrew ff. Moore Professor, 本文档来自技高网...

【技术保护点】
Hadoop框架下高维海量数据GMM聚类方法,包括如下步骤:(1)组建局域网将多台计算机连接到同一局域网中,每台计算机作为一个节点,建立能够相互通信的集群;(2)建立Hadoop平台对集群中的每个节点配置Hadoop0.20.2文件,通过文件中属性参数dfs.namenode和dfs.datanode的设置,使集群中包含一个名字节点和多个数据节点;通过文件中属性参数mapred.jobtracker和mapred.tasktracker的设置,使集群中包含一个调度节点和多个任务节点,建立开源的Hadoop平台;(3)上传数据到集群使用Hadoop分布式文件命令dfs?put将待聚类数据集上传至...

【技术特征摘要】
1.Hadoop框架下高维海量数据GMM聚类方法,包括如下步骤: (1)组建局域网 将多台计算机连接到同一局域网中,每台计算机作为一个节点,建立能够相互通信的集群; (2)建立Hadoop平台 对集群中的每个节点配置Hadoop0.20.2文件,通过文件中属性参数dfs.namenode和dfs.datanode的设置,使集群中包含一个名字节点和多个数据节点;通过文件中属性参数mapred.jobtracker和mapred.tasktracker的设置,使集群中包含一个调度节点和多个任务节点,建立开源的Hadoop平台; (3)上传数据到集群 使用Hadoop分布式文件命令dfs-put将待聚类数据集上传至Hadoop平台的各个节点上; (4)初始聚类 采用KMeans聚类方法,对集群中节点上的数据进行初始粗略聚类,得到初始的聚类; (5)计算各聚类的参数和判别函数 5a)计算初始的聚类每一个类的均值; 5b)统计初始聚类每一 个类中数据的个数,用统计的数据个数除以待聚类数据集中数据的总数,得到初始聚类每一个类的权重; 5c)计算初始的聚类每一个类的方差; 5d)计算判别函数 按照下式计算高斯概率密度值: n _ exp(-(x - U1-1 (χ - %) / 2) [χ, I 其中,G表示高斯概率密度的值,χ表示待聚类数据集中的任意一个向量数据,Ui表示第i个类的均值,i表示聚类中的第i个类,Σ ,表示第i个类的方差,exp表示以e为底的指数运算; 按照下式计算判别函数的值: 其中,L表示判别函数值,χ表示待聚类数据集中的任意一个向量数据,D表示待聚类数据集,K表示聚类中类的个数,i表示聚类中的第i个类,Pi表示第i个类在聚类中的权重,G表示第i个类的高斯概率密度值,Ui表示第i个类的均值,Σ i表示第i个类的方差; (6)判断聚类是否完成 判断判别函数的值是否在设定域值之内,若在阈值内,则聚类结束,执行步骤(10),若不在阈值内,表示聚类尚未结束,执行步骤(7); (7)重新聚类 7a)启动第一个Map任务,扫描待聚类数据集,每次读入一条数据; 7b...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔江涛李林司蓁彭延国史玮陈煜崔小利王博
申请(专利权)人:西安电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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