判别多维标度特征学习

来源：计算机应用杂志2023年第5期北京时间：

作者：唐海涛, 王红军, 李天瑞

单位：1.西南交通大学 计算机与人工智能学院，成都 611756；2.综合交通大数据应用技术国家工程实验室（西南交通大学），成都 611756

摘要：传统多维标度方法学习得到的低维嵌入保持了数据点的拓扑结构，但忽略了低维嵌入数据类别间的判别性。基于此，提出一种基于多维标度法的无监督判别性特征学习方法——判别多维标度模型（DMDS），该模型能在学习低维数据表示的同时发现簇结构，并通过使同簇的低维嵌入更接近，让学习到的数据表示更具有判别性。首先，设计了DMDS对应的目标公式，体现所学习特征在保留拓扑性的同时增强判别性；其次，对目标函数进行了推理和求解，并根据推理过程设计所对应的迭代优化算法；最后，在12个公开的数据集上对聚类平均准确率和平均纯度进行对比实验。实验结果表明，根据Friedman统计量综合评价DMDS在12个数据集上的性能优于原始数据表示和传统多维标度模型的数据表示，它的低维嵌入更具有判别性。

关键词：判别性特征学习,多维标度法,降维,模糊聚类,迭代优化算法

基金资助：国家重点研发计划项目(2020AAA0105101);国家自然科学基金资助项目(61773324)