Tóm tắt Luận án tiến sĩ Toán học: Nghiên cứu một số thuật toán đồng phân cụm mờ cải tiến trong xử lý dữ liệu ảnh

Mục đích nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu để nâng cao chất lượng phân cụm dữ liệu bằng cách áp dụng Tập mờ giá trị khoảng (IVFs) với FCoC. Nghiên cứu để nâng cao độ ổn định và chất lượng phân cụm dữ liệu bằng cách sử dụng kỹ thuật xác định tâm cụm khởi tạo thay thế phương pháp khởi tạo tâm cụm truyền thống.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án tiến sĩ Toán học: Nghiên cứu một số thuật toán đồng phân cụm mờ cải tiến trong xử lý dữ liệu ảnh BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ PHẠM VĂN NHÃNGHIÊN CỨU MỘT SỐ THUẬT TOÁN ĐỒNG PHÂN CỤM MỜ CẢI TIẾN TRONG XỬ LÝ DỮ LIỆU ẢNH Chuyên ngành: Cơ sở toán học cho tin học Mã số : 9460110 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ TOÁN HỌC HÀ NỘI - 2018Công trình được hoàn thành tại: VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ BỘ QUỐC PHÒNGNgười hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS Ngô Thành Long 2. TS Nguyễn Đức ThảoPhản biện 1: PGS. TS Nguyễn Đức Dũng Viện Công nghệ thông tin, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt NamPhản biện 2: PGS. TS Phạm Văn Hải Đại học Bách khoa Hà NộiPhản biện 3: TS Nguyễn Chí Thành Viện Khoa học và Công nghệ quân sự Luận án được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện,họp tại Viện Khoa học và Công nghệ quân sự vào hồi……h……, ngày …… tháng …… năm 2018.Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: - Thư viện Viện Khoa học và Công nghệ quân sự. - Thư viện Quốc gia Việt Nam. 1 MỞ ĐẦU1. Tính cấp thiết của đề tài luận án Đồng phân cụm là một kỹ thuật học không giám sát trong lĩnh vựckhai phá dữ liệu. Đồng phân cụm nhằm giải quyết các bài toán phân cụmvà phát hiện cấu trúc tiềm ẩn trong dữ liệu phức tạp như đa chiều, nhiềuđặc trưng và kích thước lớn. Đồng phân cụm có thể được áp dụng trongmột số lĩnh vực nghiên cứu như học máy, khai phá dữ liệu, nhận dạngmẫu, xử lý ảnh, … và ứng dụng trong quốc phòng và an ninh, y tế sinhhọc, khai thác khoáng sản, quản lý môi trường, … Gần đây, đồng phân cụm mờ (FCoC) đã được phát triển để giải quyếtcác bài toán phân cụm dữ liệu văn bản, website, ảnh mầu, v.v. Về cơ bản,FCoC đã chứng tỏ được hiệu quả nhất định so với các kỹ thuật phân cụmtruyền thống. Tuy nhiên, FCoC còn hạn chế về thu nhận các vấn đề khôngrõ ràng; nhạy cảm với khởi tạo tâm cụm nên dễ rơi vào tối ưu cục bộ; độphức tạp tính toán cao; khó tổ chức và cài đặt thuật toán khi dữ liệu có sốchiều và kích thước lớn. Hơn nữa, việc xác định số cụm dữ liệu tối ưu vẫncòn là một vấn đề thách thức trong các thuật toán phân cụm. Xuất phát từ những lý do trên, nghiên cứu sinh đã chọn đề tài nghiêncứu cho luận án tiến sĩ “Nghiên cứu một số thuật toán đồng phân cụm mờcải tiến trong xử lý dữ liệu ảnh” để khắc phục một vài hạn chế của đồngphân cụm mờ.2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án - Nghiên cứu để nâng cao chất lượng phân cụm dữ liệu bằng cách ápdụng Tập mờ giá trị khoảng (IVFs) với FCoC. - Nghiên cứu để nâng cao độ ổn định và chất lượng phân cụm dữ liệubằng cách sử dụng kỹ thuật xác định tâm cụm khởi tạo thay thế phươngpháp khởi tạo tâm cụm truyền thống. - Nghiên cứu nâng cao chất lượng phân cụm dữ liệu nhiều đặc trưngbằng kỹ thuật giảm chiều, giảm đặc trưng. - Nghiên cứu phương pháp xác định số cụm phù hợp của dữ liệu. 2 - Tăng tốc FCoC bằng các kỹ thuật lập trình song song.3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu của luận án Bao gồm: Thuật toán FCoC và các vấn đề liên quan như phươngpháp khởi tạo tâm cụm, kỹ thuật giảm đặc trưng, phương pháp đánh giá xuhướng cụm, tăng tốc đồng phân cụm mờ và dữ liệu phục vụ thử nghiệmphân cụm.4. Phương pháp nghiên cứu của luận án Phương pháp nghiên cứu của luận án là nghiên cứu để đề xuất cảitiến về mặt lý thuyết thuật toán. Sau đó triển khai thực nghiệm và đánh giákết quả để chứng tỏ cơ sở lý thuyết đã đề xuất đạt được hiệu suất tốt so vớicác thuật toán đã được đề xuất trước đó.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án Ý nghĩa khoa học: Nghiên cứu chuyên sâu để cải tiến thuật toánđồng phân cụm mờ. Đưa ra một số kết quả lý thuyết mới cho việc đánh giáchất lượng phân cụm và lập trình thực nghiệm để thu nhận kết quả. Nghiêncứu phân tích chi tiết các thuật toán đồng phân cụm mờ cải tiến. Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu là cơ sở để xây dựng các môhình phân lớp, phân loại và nhận dạng dữ liệu; ứng dụng nhận dạng mụctiêu trong QP&AN, công nghiệp khai thác khoảng sản, y tế và sinh họcv.v.6. Nội dung nghiên cứu và bố cục của luận án Luận án được tổ chức thành 3 chương cùng với mở đầu, kết luận,danh mục các công trình, bài báo khoa học đã được công bố để diễn đạtcác nội dung sau: - Nghiên cứu nâng cao chất lượng đồng phân cụm mờ và khắc phụcmột số hạn chế về khởi tạo tâm cụm, tốc độ xử lý đồng phân cụm. - Nghiên cứu kỹ thuật giảm chiều dữ liệu và nâng cao hiệu quả đồngphân cụm mờ trong xử lý ảnh siêu phổ. - Nghiên cứu phương pháp xác định số cụm phù hợp. - Nghiên cứu phương pháp đánh giá chất lượng cụm. 3 ...