Although extensive research exists in spatial modeling, few studies have addressed finite mixture model-based clustering methods for spatial data. Finite mixture models, especially Gaussian mixture models, particularly suffer from high dimensionality due to the number of free covariance parameters. This study introduces a spatial covariance constraint for Gaussian mixture models that requires only four free parameters for each component, independent of dimensionality. Using a coordinate system, the spatially constrained Gaussian mixture model enables clustering of multi-way spatial data and inference of spatial patterns. The parameter estimation is conducted by combining the expectation-maximization (EM) algorithm with the generalized least squares (GLS) estimator. Simulation studies and applications to Raman spectroscopy data are provided to demonstrate the proposed model.


翻译:尽管空间建模领域已有广泛研究,但针对空间数据的有限混合模型聚类方法却鲜有探讨。有限混合模型,特别是高斯混合模型,常因自由协方差参数数量过多而受高维问题困扰。本研究为高斯混合模型引入了一种空间协方差约束,该约束使每个组分仅需四个自由参数,且与数据维度无关。通过建立坐标系,空间约束高斯混合模型能够实现多维度空间数据的聚类与空间模式推断。参数估计通过将期望最大化算法与广义最小二乘估计器相结合来完成。本文通过模拟研究及拉曼光谱数据的应用实例,验证了所提出模型的有效性。

0
下载
关闭预览

相关内容

混合专家模型简述
专知会员服务
17+阅读 · 2025年5月30日
《深度模型融合》综述
专知会员服务
75+阅读 · 2023年9月28日
去噪扩散概率模型,46页ppt
专知会员服务
63+阅读 · 2023年1月4日
专家报告|深度学习+图像多模态融合
中国图象图形学报
12+阅读 · 2019年10月23日
FCS 论坛 | 孟德宇:误差建模原理
FCS
15+阅读 · 2017年8月17日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
16+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
16+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员