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第二章 文獻探討

2.6 小結

前面提到,本論文希望在對追蹤物的定位過程中,藉由數值分析,找出具有 參考性的位置資訊,最後並以這些參考價值較大的資訊作為追蹤物位置預測的主 要依歸。

為什麼要針對每個指引標籤的參考權重集合做分群呢?在前面小節有略微 提到,雖然在 LANDMARC 方法中,對於指引點的數目不能明確指示,但是由之前 的實驗數據可以觀察到,相對於其他標籤,參考權重較高的指引標籤在定位估算 時的確可以有較大的可信度。

所以,本論文採用分群演算法,將這些已經計算出來的指引點參考數值做分 群,所有的數值,勢必將依參考性的大小分成不同的集群,接著,採用參考數值 較大的這群內的所有資料做定位的計算,如此絕對會比原來的 LANDMARC 方法 中,把所有的參考數值都列入考量,但卻不知道何者為較佳解的情形,來的可靠。

因此,在分群效果上可信度更高的二階段分群法,會是本論文所欲引入的作 法,希望更精確的達到「組內同質、組間異質」、更優良分群結果的目標。

而本節會探討兩種組成不同的二階段分群法,(1) 第一階段:華德法 + 第 二階段:K-Means 方法,(2) 第一階段:灰關聯聚類法 + 第二階段:K-Means 方法,分別討論其適用性,如下:

(1) 華德法 + K-Means 方法:

在華德法的流程中,有個關鍵的地方,是資料分群的初始群數會在此流程中 確定。

初始群數確定取決的考量,有兩種思維:

一個是人為主觀的認定,例如將一群數值集合固定分成三個群集。

而另外一個思維,可以採用 Kelley 在 1996 年[11] 的研究中所提出的自動 群集階級選擇 (Automatic Cluster Level Selection),以經過最佳化的計算流 程,決定將資料分群時最佳的群集數目。

因此,如果能夠在華德法過程中,預先計算出最佳的集群數字,將有助於之 後用 K-Means 法做第二階段資料分群的工作,將所有的數據及最佳群集個數帶 入,以算出最終的分群結果。

而在 K-Means 的過程中,決定好 K 所代表的集群數字後,直接引入最原始 要規劃分群的數據去計算,而第一階段華德法分群後資料的所屬群集,此資訊將 不納入考量,原因在於當該資料所屬群集也列入考慮時,容易因為群集編號 (1,2,3, …)此並非有參考性的欄位,而造成整體分群效能有所偏差,故而僅採 用最原始的資料去做集群分析。

(2) 灰關聯聚類法 + K-Means 方法:

在灰關聯聚類法中,有個相當重要的觀念,是關於參考序列與比較序列間的 灰關聯度測量,有了灰關聯度測量的計算結果,才能引申之後的效能指標計算,

以求得符合理想值的分群結果。

思維回到 2.5.4 小節中,參考權重數據引入後的考量,有可能在決定何者

為參考序列的時候出現問題;對於每個欲追蹤的標籤來說,最後一定會產生一組 由指引點的資訊計算出來的參考權重集合,但是在該集合內,何者可以當成唯一 的參考序列?.在關聯度計算中,位於多少信賴區間內的其他比較序列是值得信 賴的?這些都是需要深入思考的。

或許可以很主觀的認定,用參考權重集合內最大的數值作為唯一的參考序 列,以此數值作為比較關聯度的做法是可行的,但是如果同時有幾個參考數值十 分接近的參考點,這個思維是否仍一定成立,就仍需要評估了。

另外,在灰關聯聚類法中,分群初始閥值 (threshold) 的設定也是一個需 要經過人為主觀認定的過程,設定閥值過程最直接的影響,就是在稍後的運算過 程中,其他的比較序列有多少會因為不同閥值被歸於不同的群集,造成可能的偏 差?如果為了讓整體狀態下定位誤差平均值為最佳解,閥值應該設定多少?種種 考量,都可能讓這個議題的複雜度變的更大。

因此,在本論文研究中,基於複雜度考量,將暫時不以灰關聯聚類法做為二 階段分群法中第一階段的方法選擇,而單純以華德法的初始分群結果,繼續往下 引入第二階段非階層式的 K-Means 分群法,求得最後的分群數據,而本論文也 將在第三章提出新式的定位機制,融入二階段分群法的過程來解決問題。

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