Clustering and filtering of measurement data based on dynamic self-organizing neural networks

摘要

The paper presents an application of dynamic self-organizing neural networks (introduced by the same authors) to clustering of complex, multidimensional measurement-type data using as an example the so-called Synthetic Control Chart Time Series available at WWW server of the Department of Information and Computer Science, the University of California at Irvine. Moreover, after deactivation of some of the mechanisms governing the operation of the proposed networks they become efficient tools for signal and data filtering. The filtering of Equiptemp measurement data set available from Time Series Library by means of the proposed networks is also briefly presented.%Artykuł prezentuje zastosowanie tzw. Dynamicznych samoorganizujących się sieci neuronowych (zaproponowanych przez autorów tej pracy) do grupowania złożonych, wielowymiarowych danych pomiarowych na przykładzie zbioru danych Synthetic Control Chart Time Series dostępnego na serwerze WWW Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine (Department of Information and Computer Science). Proponowane sieci, w trakcie procesu uczenia, są w stanie dzielić swoje łańcuchy neuronów na podłańcuchy, ponownie łączyć wybrane podłańcuchy ze sobą oraz dynamicznie zmieniać całkowitą liczbę neuronów sieci. Cechy te umożliwiają im jak najlepsze dopasowanie się do nieznanych z góry struktur "zakodowanych" w danych. Funkcjonowanie proponowanych sieci zilustrowano najpierw na przykładzie złożonego zbioru danych dwuwymiarowych typu dwóch spiral. Po wyłączeniu pewnych mechanizmów rządzących funkcjonowaniem proponowanych sieci stają się one również efektywnymi narzędziami filtracji sygnałów. Przykłady filtracji danych pomiarowych zawartych w zbiorze Eąuiptemp pochodzącym z tzw. Time Series Library są również przedstawione w artykule.