I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute r  E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   9 ,   No .   4 ,  A u g u s t   201 9 ,   p p .   2 7 6 0 ~2 7 7 0   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v9 i 4 . p p 2 7 6 0 - 2770          2760       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   Fu zz y   clus tering  a nd  Fu zz y   C - M ea ns  pa rtit io n  cluste r ana ly sis   a nd va lida tion stu dies o n a sub set  of  Cit eS co re   da tas et       K .   Va ra da   Ra j k u m a r 1 ,  A di m u la m   Yes ub a b u 2 ,  K .   Su bra h m a ny a m 3   1, 3 De p a rtm e n t  o f   Co m p u ter S c ien c e   a n d   En g in e e ri n g ,   Ko n e r u   L a k s h m a iah   Ed u c a ti o n   F o u n d a ti o n ,   I n d ia   2 De p a rtme n t  o f   Co m p u ter S c ien c e   a n d   E n g in e e rin g ,  S ir   C  R  Re d d y   Co ll e g e   o f   En g in e e rin g ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   A p r   2 3 ,   2 0 1 8   R ev i s e d   Dec   1 5 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Ma r   1 1 ,   2 0 1 9       A   h a rd   p a rti ti o n   c l u ste rin g   a lg o r i th m   a ss i g n s  e q u a ll y   d istan t  p o i n t s  to   o n e   o f  th e   c lu ste rs,  w h e re   e a c h   d a tu m   h a s  th e   p ro b a b il i ty   to   a p p e a r  in   si m u lt a n e o u s  a ss ig n m e n t  to   f u rth e r  c lu ste rs.  T h e   f u z z y   c lu ste r  a n a l y sis a ss i g n s  m e m b e rsh ip   c o e ff icie n ts  o f   d a ta  p o in ts  w h ich   a re   e q u id istan t  b e tw e e n   t w o   c lu ste rs  so   th e   in f o rm a ti o n   d irec ts  h a v e   a   p lac e   to wa rd   in   e x c e ss   o f  o n e   c lu ste r  in   th e   m e a n ti m e .   F o r  a   s u b se t  o f   Cit e S c o re   d a tas e t,   f u z z y   c lu ste rin g   (f a n n y )  a n d   f u z z y   c - m e a n s  (fc m )  a l g o rit h m s  w e r e   i m p le m e n ted   to   stu d y   th e   d a ta  p o in ts   th a t  li e   e q u a l ly   d istan t  f ro m   e a c h   o th e r.   Be f o re   a n a l y sis,  c lu ste ra b i li ty   o f   th e   d a tas e t  w a s   e v a lu a ted   w it h   Ho p k in s  sta ti stic.  T h e   o p ti m a l  c lu ste rs  w e r e   d e term in e d   u sin g   Nb Cl u st  p a c k a g e ,   w h e re   it   is  e v id e n c e d   th a t   9   v a rio u s   in d ice s  p r o p o se d   3   c lu ste r  s o lu t io n s  a s  b e st  c lu ste rs.  F u rth e r,   a p p r o p riate   v a lu e   o f   f u z z in e ss   p a ra m e ter  m   w a s e v a lu a ted   to   d e term in e   th e   d ist rib u ti o n   o f   m e m b e rsh ip   v a lu e s  w it h   v a riatio n   in   m   f ro m   1   to   2 .   Co e f f icie n t  o f   v a riatio n   (CV ),   a lso   k n o w n   a s  re lativ e   v a ri a b il it y   w a s  e v a lu a ted   to   stu d y   th e   sp re a d   o f   d a ta.  T h e   ti m e   c o m p lex it y   o f   f u z z y   c lu ste rin g   ( f a n n y )  a n d   f u z z y   c - m e a n s   a lg o rit h m s  w e r e   e v a lu a ted   b y   k e e p in g   d a ta  p o in ts  c o n sta n t  a n d   v a ry in g   n u m b e r  o f   c lu ste rs.   K ey w o r d s :   C ites co r e   C lu s ter i n g   Fan n y   FC M   Fu zz y   c - m ea n s   T im e  co m p le x it y   Valid atio n     Co p y rig h t  ©   2 0 1 x   In sti tu te  o f  A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .    Al l  rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   K .   Var ad a  R aj k u m ar ,   Dep ar t m en t o f   C o m p u ter   Scie n ce   an d   E n g i n ee r in g ,   Sir  C   R   R ed d y   C o lle g e  o f   E n g in e er in g ,   E lu r u ,   W   G  Dt,   A n d h r a  P r ad e s h ,   I n d ia .   Em ail:  v ar ad ar aj k u m ar 1 8 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N     C lu s ter   a n al y s i s   is   a  m et h o d   to   class i f y   d ata  f o r   a  g iv e n   s et   o f   o b j ec ts   in to   a   s et  o f   cla s s e s   b ased   o n   s i m ilar   f ea tu r e s .   Ma i n   g o al  o f   clu s ter in g   is   to   d iv id e  t h e  d a taset  i n to   cl u s ter s   r ep r esen t in g   s i m ilar   o b j ec ts   to   s a m e  cl u s ter   an d   d is s i m ilar   o b j ec ts   to   d if f er en t  cl u s ter s   [ 1 ] .   Gr ad u al  m e m b er s h ip s   o f   d at a  p o in ts   to   clu s ter s   in   [ 0 ,   1 ]   ca n   b e  as s i g n ed   b y   u s i n g   F u zz y   cl u s ter   a n al y s i s .   Ass i g n in g   d ata  p o i n ts   w h ic h   b elo n g   to   m a n y   n u m b er s   o f   cl u s ter s   ( m o r e  th a n   o n e   at  a  g i v en   p o in t  o f   ti m e)   w ill  b e  th e  r es u lt.  T r ad itio n al  clu s ter i n g   m et h o d s   d o   n o t  r ep r esen t  th i s   f ea t u r e  an d   en tail s   u n ce r tain t y   w it h   wh ich   d ata  ar e  ass i g n ed   to   th e  d if f er e n t  clas s es   [ 2 ] .   A  s u p er io r   s tan d ar d   o f   d etail   o f   t h e  d ata  m o d el  i s   o f f er ed   b y   th i s   cl u s ter   a n al y s i s .   T h e  d etai ls   ab o u t  th e   ex te n t   o f   a m b i g u it y   o r   d e f in i ten e s s   to   w h ic h   a   d ata  p o in t   b elo n g s   to   a   clu s ter   ca n   b e  f o u n d   b y   t h i s   m e m b er s h ip   d eg r ee .   Su c h   m e m b er s h ip   d eg r ee s   ar e  v alid ated   b y   th e   i n ter p r etatio n   o f   f u zz y   s ets   [ 3 ]   to   t h e  d i f f er e n t   clu s ter s   ar e  ca lcu lated   f r o m   th e  s ep ar atio n   o f   th e  d ata  p o in t  w it h   th e  clu s ter   ce n tr e,   th e  d eg r ee s   o f   m e m b er s h ip   to   w h ic h   a  g i v en   d ata  p o in t  b elo n g s   to   ca n   b e  ca lc u lated .   ( i.e . ,   th e  d i s s i m ilar it y )   w i th   r esp ec t  to   th e   s h ap e  an d   th e  s ize  o f   t h e  cl u s ter   [ 4 ] .   Fu zz y   s ets  ar e  f u n c tio n s .   T h e y   ar e  th e  g en er aliza tio n   o f   ch ar ac ter is tic  f u n cti o n s   o f   cla s s ical  s et s .   T h e  m e m b er s h ip   o f   t h e   s et   with   ‘ 1 ’   i s   g i v en   b y   th e   ch ar ac t er is tic  f u n ctio n s ,   an d   t h e   m e m b er s h ip   o f   th e   s et   is   0 ,   if   th e  g iv e n   ele m en t  i s ’ n t  a  m e m b er   o f   th e   s et.   A l l  th e  d eg r ee s   b elo n g in g   in   [ 0 ,   1 ]   ar e  allo w ed   b y   th e   Fu zz y   s et s .   T h e  f ir s t  r esear c h er   w h o   p r o p o s ed   f u zz y   s et s   u s ag e  i n   c lu s ter in g   i s   R u s p in i   [ 5 ]   in   t h e  y ea r   1 9 6 9 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g   I SS N:  2 0 8 8 - 8708       F u z z y  clu s teri n g   a n d   F u z z y  C - Mea n s   p a r titi o n   clu s ter  a n a lysi s   a n d   va lid a tio n …    ( K .   V a r a d a   R a jku ma r )   2761   I n   th e  f o r m   o f   an   o b j ec tiv e  f u n ct io n ,   a  b etter   f u zz y   p ar titi o n   an d   clu s ter   p r o to ty p e s   ar e  f o u n d   b y   t h e  Fu zz y   m et h o d s .   T h e  clu s ter i n g   w o r k   ca n   th e n   b e  r ef o r m u la ted   as  a  f u n ctio n   o p ti m izatio n   p r o b lem .   T h e  cl u s te r   p r o to ty p es  an d   t h e  m e m b er s h ip s   o f   d ata  p o in ts   ar e  t h e  b asis   f o r   th e  o b j e ctiv e  f u n c t io n   to   th e  clu s ter s .   Ma n y   f u zz y   cl u s ter in g   w a y s   h av e  b ee n   p r o p o s ed   d u e  to   m o d if icatio n s   o f   t h e  o b j ec tiv e  f u n ctio n s ,   w h ic h   ai m s   at  i m p r o v i n g   t h e  r es u lt  w it h   r esp ec t  to   n o is e,   o u tlier s   et c  [ 6 ] .   Fu zz y   C - Me an s   ( FC M)   clu s ter i n g   i s   an   u n s u p er v is ed   tech n iq u e  th at  class i f ies  t h e  i m ag e  b y   g r o u p in g   s i m ilar   d ata  p o in ts   in   t h e   f ea tu r e  s p ac e  in to   clu s ter s   [ 7 ] .   Fu zz y   c - m ea n s   cl u s ter i n g   to   f r a m e  th e  cl u s ter s   i n   th e  d ata s et.   T h e  o p tim a l  an d   eq u alize d   clu s ter s   ar e  g en er ated   b y   th e  F C M  alg o r ith m   [ 8 ] .   I n   th is   task ,   f u zz y   clu s ter i n g   alg o r ith m   f o llo w ed   b y   f u zz y   c - m ea n s   ( FC M)   alg o r ith m   ar e  i m p le m en ted   o n   a  s u b s et  o f   d ata  w h ich   is   d er iv ed   f r o m   C i teSco r e   d atab ase.   A   n o te  s p ec if y in g   t h e  n u m b er   o f   cl u s t er s   to   s ea r ch   f o r   th e  p r io r   an al y s i s   h a s   b ee n   p r esen ted .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   a.   Data s et   A  d ataset  o f   6 7 0   j o u r n als  w er e  s elec ted   a s   d a taset   in   t h is   s t u d y .   T h e  d atase t  i n cl u d ed   in   a n al y s i s   h a s   d ata  r eg ar d in g   C iteSco r e,   p er ce n tile,  ci tatio n   co u n t,  p er ce n t  cited ,   SNI P ,   SJ R   r esp ec ti v el y .   A p ar t  f r o m   th i s ,   p u b lis h er   d ata  w as  al s o   in cl u d ed .   B ef o r e  f in alizi n g   d ataset,   a   f ilter ed   s ea r ch   w a s   p er f o r m ed   o n   2 2 , 6 1 8   j o u r n al   titl es  f o r   w h ic h   C iteSco r e  w a s   ev al u ated .   A   p r eli m i n ar y   b r o ad   s ea r ch   e m p lo y i n g   ter m   s u ch   a s   “ C o m p u ter   Scien ce ”,   w it h   at  least  “ 2 5 0   d o cu m en ts ”  i n   an y   j o u r n al  w i th   in c lu s io n   o f   o p en   ac ce s s   ti tles   r esu l ted   in   6 7 0   j o u r n als.   b.   C iteSco r e   T h e   u s e  o f   C ite Sco r e  is   to   m ea s u r e  t h e  r ef er e n ce   ( citati o n )   i m p ac t  o f   t h e  s er ial  t itles   s u c h   as   i n   j o u r n als.  Ser ial  tit les  p u b li s h   a t  u n if o r m   i n ter v al s   ( i.e .   o n e  o r   m o r e  n u m b er   o f   v o l u m es  p er   y ea r ) .   C iteSco r e  is   u s ed   to   ca lc u late  t h e  a v er ag e   n u m b er   o f   r e f er en ce s   ( citatio n s )   i n   t h e  j o u r n al  p er   y ea r   b y   co m p ar in g   it  w ith   th o s e  o f   p r ec ed in g   t h r ee   y ea r   C iteSco r e.   C ite Sco r e  m etr ic s   ar e  ca lcu lated   f r o m   Sco p u s   D ata.   T r a d e  jo u r n als,  j o u r n als,  b o o k   s er ies  an d   co n f er en ce   p r o ce ed in g s   ar e  th e  k in d s   o f   s er ial  d ata  av ailab le .   Ho w e v er ,   o n l y   j o u r n al   titl es a r e  s elec ted   f o r   th e  s t u d y .   c.   Ass es s i n g   t h e  cl u s ter ab ilit y   -   Ho p k in s   s tati s tic   T h e  f u n ctio n   g et_ clu s t_ ten d e n c y ( )   i n   f ac to e x tr a  s h all  b e  u s ed   to   ass ess   w h et h er   th e  d at aset  ca n   b e   clu s ter ed .   C o m p u ti n g   Ho p k i n s   s tati s tic  i s   a  w a y   t o   ac h ie v e  th is .   T h e  ‘ clu s ter i n g   te n d en c y ’   o f   a  d ataset  i s   ass es s ed   b y   Ho p k in   s ta tis t ics.   W e  ca n   r ej ec t  t h e  n u ll  h y p o t h esi s   i f   th e   v al u e  o f   Ho p k in   s tatis t ics  is   a l m o s t  ze r o .   W e  ca n   co n clu d e  th at  th e  d ataset  is   s i g n if ica n tl y   a  cl u s ter ab le  d ata.   d.   Dete r m i n i n g   o p ti m al  clu s ter s   A   cl u s ter   v alid it y   p ac k ag e  n a m el y   Nb C l u s t  w as  u s ed   to   e s ti m ate  t h e  n u m b er   o f   cl u s ter s   i n   a  d ataset.   Nb C lu s t  co n tai n s   n ea r l y   3 0   v ar io u s   v alid it y   in d ice s .   T h e  aim   o f   Nb C lu s t  is   to   g ath er   all  th e   av ailab le  in d ices .  Dif f er en t   clu s ter s   o f   d ata  a r e   p r o d u ce d   b y   d i f f er e n t  cl u s te r in g   a lg o r it h m s .   So m eti m es,  th e  f i n al  cl u s ter i n g   p ar titi o n s   m a y   v ar y   g r ea tl y   e v en   w it h   th e  s a m e  alg o r it h m   h av in g   a  v ar iatio n   i n   t h e  p r esen tatio n   o r d er   o f   th e   d ata  o r   p ar am eter s .   T h er e  ca n   b e  an y   n u m b er   o f   c lu s ter s   in   t h e  r an g e  2 - 8.   T h e  d is tan ce   m etr ic  i s   s et   to   " eu clid ea n " .   So m e  o t h er   d is t an ce   m etr ic s   ar e  " m i n k o w s k i" ,   " m a x i m u m " ,   " ca m b e r r a" ,   " m a n h at tan " ,   an d   " b in ar y " .   T h e  ag g lo m er atio n   m et h o d   f o r   h ier ar c h ical  cl u s te r in g   is   s et  to   " w ar d . D2 " .   Oth er   m et h o d s   s u ch   a s   " w ar d . D" ,   " co m p lete" ,   " s in g le " ,   " m cq u itt y " ,   " av er ag e" ,   " m e d ian "   o r   " ce n tr o id "   ca n   also   b e   s elec ted .   e.   So f t c l u s ter i n g   So f t  p ar titi o n s   o f   d ata  ar e  n atu r all y   g i v en   o u t  as  o u tp u t  b y   s o m e  clu s ter in g   alg o r it h m s   li k e  as  E M  [ 9 ]   an d   f u zz y   c m ea n s   [ 1 0 ] .   T h e  d eg r ee   o f   r elatio n   ( ass o c iatio n )   o f   ea ch   in s tan ce   to   ea ch   o u tp u t  cl u s ter   ca n   b e   ass i g n ed   a  v a lu e  b y   s o f t  p a r titi o n .   P ed r y cz   cr ea ted   a  m iles to n e   o n   “ co llab o r ativ e”   f u zz y   cl u s ter in g   b y   w o r k i n g   o n   it   [ 1 1 ] .   P ed r y cz   co n s id er ed   a   v er tical  p ar titi o n in g   s ce n ar io .   He  th en   r ep r esen ted   th e  a s s o ciatio n   o f   m u ltip le  p ar titi o n i n g   v ia  p air   w i s e  in ter ac tio n   co ef f icie n t s .   T h is   r esu lted   i n   th e  i n cr ea s e  i n   th e  co s t  f u n c t io n   to   in cl u d e  th e  e f f ec t   o f   ass o ciatio n   in   o p ti m izatio n   p r o ce s s .   f.   Fan n y   F A NNY,   d er iv es i ts   n a m e  f r o m   F u zz y   ANa lYs i s .   Fa n n y   ai m s   to   m i n i m ize  th e  o b j ec tiv e  f u n ct io n .   S UM_ [ v=1 . . k ]   ( S UM_ ( i,j)   u ( i, v) ^r   u ( j,v ) ^ r   d ( i,j ) )   / ( 2   S UM_ j   u ( j,v ) ^ r )   W h er e   n   is   t h e  n u m b er   o f   o b s e r v atio n s ,     k   is   t h e  n u m b er   o f   cl u s ter s ,     r   is   th e  m e m b er s h ip   ex p o n e n t   m e m b . e x p   d ( i,j)   is   th e  d is s i m ilar it y   b et w e en   o b s er v atio n s     i   an d   j.     I f   r   - > 1   g i v es i n cr ea s i n g l y   cr i s p er   clu s ter i n g ’ s   w h er ea s     r  - > ∞   lead s   to   co m p lete  f u zz i n es s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,   A u g u s t 2 0 1 9   :   2 7 6 0   -   2770   2762   C o m p ar ed   to   o th er   f u zz y   clu s t er in g   m et h o d s ,   f a n n y   h a s   th e  f o llo w i n g   f ea t u r es:    ( a)   I t a ls o   ac ce p ts   a  d is s i m ilar i t y   m a tr ix ;    ( b )   I t is m o r e  r o b u s t t o   th e   s p h er ical  clu s ter   as s u m p tio n ;    ( c)   I t p r o v id es a   n o v el  g r ap h ic al  d is p la y ,   th e  s ilh o u ette  p lo t.   g.   Valid atio n   T o   ass ess   w h et h er   f a n n y   r e s u lted   i n   b etter   clu s ter s ,   v al id atio n   o n   cl u s ter s   s h o u ld   b e  c ar r ied   o u t.  Hen ce ,   clVa lid   p ac k a g e  w a s   u s ed   w h er e   it  o f f e r s   i n ter n al  an d   s tab ilit y   v alid atio n   p r o ce d u r es.   On l y   th e   clu s ter i n g   p ar titi o n   an d   t h e  d a taset  ar e  co n s id er ed   as  i n p u t   b y   i n ter n al   v a lid atio n .   I n tr in s ic   in f o r m atio n   i n   t h e   d ata  is   u s ed   to   ass ess   th e  q u ali t y   o f   clu s ter in g .   T h e  s tab ilit y   m ea s u r es  ev al u ate  t h e  co n s is t en c y   o f   a  clu s ter in g   r esu lt.  I t   is   d o n e  b y   co m p ar i n g   cl u s ter i n g   r es u lt  w it h   t h e  clu s ter s   o b tain e d   a f ter   ea ch   c o lu m n   is   r e m o v ed ,   o n e  at  a  ti m e,   a  leav e - o n e - o u t  m et h o d .   h.   I n ter n al  v alid atio n   I n ter n al  v alid atio n   is   a  m ea s u r e  o f   th e  co n n ec ted n e s s   co m p ac tn e s s   a n d   s ep ar atio n   o f   th e  clu s ter   p ar titi o n s .   T h e  e x te n t  to   w h ic h ,   o b s er v atio n s   ar e  p lace d   i n   t h e  s a m e   cl u s ter   a s   t h eir   n ea r e s t  n ei g h b o r s   i n   th e   d ata  s p ac e  is   r ef er r ed   to   as  co n n ec ted n e s s   [ 1 2 ] .   C o m p ac t n es s ,   r ef er r ed   b y   Du n n   i n d ex   [ 1 3 ] ,   ass ess es  t h e   h o m o g en eit y   o f   a   clu s ter .   T h is   is   u s u all y   d o n e   b y   lo o k in g   at   th e  i n tr a - clu s ter   v ar ian ce .   Sep ar atio n ,   r ef er r ed   b y   s ilh o u ette  w id t h   [ 1 4 ] ,   m ea s u r es  th e  d eg r ee   o f   s ep ar atio n   b et w ee n   th e  cl u s ter s .   T h is   is   u s u al l y   d o n e  b y   m ea s u r in g   t h e  d is ta n ce   b et w ee n   th e  ce n tr o id s   o f   t h e  clu s ter s .   i.   Stab ilit y   v alid atio n   L et  t h e  to tal  n u m b er   o f   o b s er v atio n s   (ro w s )   in   a  d ataset  b e  N   an d   th e  to ta l  n u m b er   o f   co lu m n s   b e  M.   T h en   th e  cl u s ter in g   r es u lt s   will  b e  co m p ar ed   b y   t h e  s tab il it y   m ea s u r es  b ased   o n   th e  f u ll  d ata  to   p er f o r m   clu s ter i n g   v e r s u s   b ased   o n   lea v i n g   o n e  co l u m n ,   o n e  at   a  ti m e  [ 1 5 ] .   T h e  av er ag e   d is ta n ce   b et w ee n   t h e  m ea n s   ( A DM ) ,   t h e  av er a g e  p r o p o r tio n   o f   n o n - o v er lap   ( A P N) ,   an d   th e  f ig u r e  o f   m er it  ( F OM ) ,   th e  av er ag e  d is tan c e   ( A D) ,   ar e  th e  s tab ili t y   m ea s u r es.   j.   Fu zz y   C - Me a n s   ( F C M)   Fu zz y   C -   i s   a  c lu s ter in g   m et h o d   w h ich   allo w s   o n e  p o in t   to   b elo n g   to   o n e  o r   m o r e  t h a n   o n e  cl u s ter s .   Du n n   d e v elo p ed   th is   m et h o d   in   1 9 7 3   an d   B ez d ek   i m p r o v e d   it  in   t h e  y ea r   1 9 8 1 .   I t  is   o f ten   u s ed   i n   p atter n   r ec o g n itio n .   A   f i n ite  co llect io n   o f   p o in ts   is   p ar titi o n ed   i n to   a  co llectio n   o f   C   f u zz y   c lu s t er s   o n   t h e  b asi s   o f   g iv e n   cr iter ia   is   d o n e   b y   t h e  FC M  al g o r it h m .   T h u s ,   t h e  p o in ts   l y in g   o n   t h e  ed g e  o f   a  cl u s ter ,   m a y   b e  i n   t h e   clu s ter   to   a  less er   d eg r ee   th a n   p o in ts   l y i n g   i n   th e  ce n tr e  o f   clu s ter .   B ased   o n   m i n i m izatio n   o f   th e  f o llo w in g   o b j ec tiv e  f u n c tio n   t h e  FC M  al g o r ith m   is   d er iv ed :     1 , µ a µ, 2 1 1 m a x J i j c i n j m ij m     Fu zz y   c - m ea n s   ( F C M)   is   t h e  b es t  f u zz y   cl u s ter i n g   m et h o d   k n o w n   [ 1 6 ].   Fu zz y   lo g ic  i s   u s ed   s o   th at   ea ch   i n s ta n ce   is   a s s o ciate d   n o t  o n l y   w it h   a   s i n g le  cl u s ter   b u t  al s o   h a s   a  ce r ta in   d eg r ee   o f   m e m b er s h ip   w it h   ea ch   o f   t h e  ce n tr o id s   th at  e x is t.  T h e  f u zz in e s s   o f   th e  s o lu tio n   b ec o m e s   clo s er   to   1   as   m   g o es  c lo s er   to   in f in it y   ( ∞).   T h e  s o l u tio n   b ec o m e s   i n cr ea s i n g l y   s i m ila r   to   th e  c lu s ter in g   o f   b i n ar y   k - m ea n s   [ 1 7 ] .   Sett in g   m= 2 . 0   is   a  g o o d   ch o ice  [ 1 8 ].   R u s p in i  F u zz y   cl u s ter in g   t h eo r y   is   t h e  b ase   f o r   F C M  cl u s te r in g   a lg o r it h m .   On   th e  b a s is   o f   d is ta n ce   b et w ee n   v ar io u s   in p u t  d ata  p o in ts ,   a n al y s is   i s   ca r r ied   o u t  b y   th is   al g o r ith m .   B asin g   o n   th e   d is tan ce   b et w ee n   d ata  p o in ts   an d   t h e  cl u s ter   ce n tr es  t h e  cl u s ter s   ar e  f o r m ed .   Gr o u p in g   o f   d ataset   in to   n   cl u s ter s   w it h   ea c h   a n d   ev er y   d ata  p o in t  in   th e  d atas et  b ein g   r elate d   to   ev er y   clu s ter   is   d o n e  b y   u s in g   th e  F C M  d ata  clu s ter i n g   tech n iq u e   [ 1 9 ] .   T h e  d ata  p o in t   w ill  h a v e  a  h i g h   lo w   d e g r ee   o f   co n n ec tio n   w i th   th e   cl u s ter   w h o s e  ce n tr e  o f   t h e   clu s ter   i s   l y i n g   f ar   a w a y   f r o m   it a n d   w ill h a v e  h ig h   d eg r ee   o f   co n n ec tio n   i f   t h e  cl u s ter   ce n tr e  is   clo s er   to   it.   k.   Valid atio n : F u zz y   C - Me an s   ( F C M)   C lu s te r   v alid it y   i n d ices  ar e  o b j ec tiv e  f u n ctio n s .   T h e  clu s ter   v alid it y   i n d ices  ar e  u s ed   to   o b tain   clu s ter i n g   in d ices,  an d   cl u s t er in g   s o l u tio n   [ 2 0 ] .   Valid atio n   m ea s u r es  s u ch   as  " p ar ti tio n .   co ef f icie n t" ,   " g ath .   g ev a" ,   " f u k u y a m a.   s u g en o "   " x ie.   b en i" ,   “ p ar titi o n   en tr o p y ”, " s ep ar atio n .   in d ex "   w er e  o b tain ed   b y  r u n n i n g   e1 0 7 1   clu s ter   p ac k ag e.   Gath   an d   Gev a  [ 2 1 ]   ad o p te d   th r ee   m ea s u r es  s u ch   as  a v er ag e  p ar titi o n   d en s i t y   ( A P D) ,   f u zz y   h y p er   v o lu m e  ( F HV)   an d   p ar titi o n   d en s it y   ( P D) .   T h e  Xie - B en i  i n d ex   ( XB )   [ 2 2 ]   d ef in ed   in ter - clu s ter   s ep ar atio n   as t h e  s q u ar e  o f   th e  m i n i m u m   d is ta n ce   b et w ee n   t h e  ce n ter s   o f   th e  cl u s ter s .   T h ey   d e f i n ed   th e   in tr a - c lu s ter   co m p ac t n es s   as  t h e  s q u ar e  o f   t h e  m ea n   g ap   ( d is tan ce )   b et w ee n   ea c h   d ata  o b j ec t  an d   its   clu s te r   ce n ter .   W h en   t h e  m in i m u m   o f   XB   is   f o u n d   th e  o p ti m a l c lu s t e r   n u m b er   i s   s aid   to   b e  r ea ch ed .   T w o   p r o p er tie s   o f   clu s ter in g   ar e  co m p u ted   b y   u s in g   F u k u y a m a - S u g e n o   in d e x   ( FS ) .   T h ey   ar e  co h esio n   an d   s ep ar atio n .   T h e  ai m   o f   en h a n cin g   o f   t h i s   o b j ec tiv e  f u n ctio n   i s   to   d ec r ea s e   t h e  s ep ar atio n   b et w ee n   clu s ter s   o f   a  d ata  s et  an d   in cr ea s e  th e  co m p ac t n es s   o f   a  ce r tain   clu s ter .   A   g o o d   p a r titi o n   is   p r o p o s ed   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g   I SS N:  2 0 8 8 - 8708       F u z z y  clu s teri n g   a n d   F u z z y  C - Mea n s   p a r titi o n   clu s ter  a n a lysi s   a n d   va lid a tio n …    ( K .   V a r a d a   R a jku ma r )   2763   b y   t h e  m in i m u m   v al u es  o f   t h is   in d ex .   T h e  f u zz i n es s   o f   th e  p ar titi o n   is   m ea s u r ed   b y   p ar titi o n   co ef f icie n t  i n d ex   b u t  w ith o u t   tak i n g   in to   co n s i d er atio n   th e  d ataset  its el f .   I t  is   a  k in d   o f   tr ail  an d   er r o r   m et h o d   s in ce   it  h a s   n o   co n n ec tio n   to   a n y   p r o p er t y   o f   th e   d ata.   A  g o o d   p ar titi o n   is   i m p lied   b y   m ax i m u m   v al u es   i n   t h e  m ea n i n g   o f   a   least  f u zz y   cl u s ter i n g .   I n f o r m atio n   ab o u t  t h e  m e m b er s h i p   m atr ix   is   p r o v id ed   b y   p ar titi o n   e n tr o p y   in d e x ,   w it h o u t  also   co n s id er i n g   t h e  d ata  its el f .   A   g o o d   p ar titi o n   is   im p lied   b y   th e  m i n i m u m   v a lu e s   in   t h e  m ea n i n g   o f   a  m o r e  cr is p   p ar titi o n .   Sep ar atio n   in d e x   ( C S  I n d ex )   id en t if ies  u n iq u e  cl u s ter   s tr u ct u r e   w it h   w ell - d e f in ed   f ea t u r es   t h at   d ep en d   o n   th e   d ata  an d   a   m ea s u r e  o f   s ep er ati o n .   I n f o r m atio n   ab o u t   th e   m e m b er s h ip   m a tr ix   is   p r o v id ed   b y   p ar titi o n   en tr o p y   in d ex ,   w it h o u t  also   co n s id er in g   t h e  d ata  its e lf .   A   g o o d   p ar titi o n   is   i m p lied   b y   th e  m i n i m u m   v al u es  i n   t h e  m ea n in g   o f   a  m o r e  cr is p   p ar titi o n .   Sep ar atio n   i n d ex   ( C S  I n d ex )   id en ti f ie s   u n iq u e   clu s ter   s tr u ct u r e  w it h   w ell - d ef in ed   f ea t u r es   t h at  d ep en d   o n   t h e  d ata  an d   a  m ea s u r e  o f   s ep er atio n .       3.   RE SU L T S  A ND  AN AL Y SI S   I f   a  f u zz y   cl u s ter i n g   tec h n iq u e  i s   to   b e  e m p lo y ed   in   an   a p p licatio n   o r ien ted   ta s k   to   s i g n i f ica n tl y   clu s ter   g r o u p s   o f   o b j ec ts ,   th en   t h e  f ir s t  a s p ec t  to   en co u n ter   i s   ass e s s i n g   cl u s ter i n g   ten d e n c y .   T o   ac h iev e  b etter   r esu lt s   i n   cl u s ter   an a l y s is ,   d a ta  h a s   b ee n   i n v e s ti g ated   f o r   clu s ter ab ilit y .   He n ce ,   a   m eth o d   p u t  f o r w ar d   b y   B an er j ee   et  al  [ 2 3 ]   s u ch   a s   H o p k in s   s tati s tic  a s s e s s es   cl u s t er in g   te n d e n c y   o f   a  d ata s et.   T h is   is   m ea s u r ed   b y   ca lcu lati n g   th e  p r o b ab ilit y   o f   u n i f o r m   d ata  d is tr ib u tio n   o r   o th er w i s e  th e  ‘ s p atial  r an d o m n e s s ’   o f   t h e  d ata.   A   v al u e  o f   Ho p k i n s   s tati s tic   clo s e  to   ze r o   r ep r esen ts   t h e   n u l l  h y p o th es is   b ein g   r ej ec ted   an d   th e  d ataset   re p r esen ts   s i g n if ican t  cl u s ter ab ilit y .   T h e  citesco r e  d ataset  co n s id er ed   in   th e  an al y s i s   r esu lted   i n   Ho p k in s   s tatis t ic  o f   0 . 4 3 7 1 ,   a   v alu e  <  0 . 5 ,   in d icatin g   t h at  t h e  d ata  is   h ig h l y   cl u s ter ab le.   a.   NB C lu s t   Fro m   Nb C l u s t  an a l y s is ,   t h e  r esu lt  g i v en   b elo w   s ig n i f ie s   th at  ar o u n d   9   v ar io u s   in d ices  p r o p o s ed   3   clu s ter   s o lu t io n s   a s   b est  c lu s t er s   an d   4   p r o p o s ed   2   s o lu tio n s   a n d   8   v alid it y   i n d ices  s u g g ested   1 0   clu s ter s .   A cc o r d in g   to   th e  m aj o r ity   r u le ,   th e  b est n u m b er   o f   cl u s ter s   is   3   clu s ter   g r o u p s .   * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *   *   Am o n g   all  in d ice s :                                                                                                 *   4   p r o p o s ed   2   as th e  b est n u m b er   o f   cl u s ter s     *   9   p r o p o s ed   3   as th e  b est n u m b er   o f   cl u s ter s     *   1   p r o p o s ed   4   as th e  b est n u m b er   o f   cl u s ter s     *   1   p r o p o s ed   5   as th e  b est n u m b er   o f   cl u s ter s     *   2   p r o p o s ed   7   as th e  b est n u m b er   o f   cl u s ter s     *   1   p r o p o s ed   8   as th e  b est n u m b er   o f   cl u s ter s     *   1   p r o p o s ed   9   as th e  b est n u m b er   o f   cl u s ter s     *   8   p r o p o s ed   1 0   as th e  b est n u m b er   o f   cl u s ter s     *   A cc o r d in g   to   t h e  m aj o r it y   r u le,   th e  b est n u m b er   o f   cl u s ter s   is   3     * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *   b.   Hu b er t in d ex   T h e  Hu b er t  in d ex   is   a  g r ap h ic al  m et h o d   o f   d eter m in i n g   th e  n u m b er   o f   clu s ter s .   I n   t h e  p lo t  o f   Hu b er t   in d ex ,   a  s i g n if ican t  k n ee   w as  o b s er v ed   at  3 r d   clu s ter   th at  co r r esp o n d s   to   a  s ig n i f ica n t  i n cr ea s e  o f   th e  v al u e  o f   th e  m ea s u r e  i.e   th e  s i g n if ican t  p ea k   in   H u b er t in d ex   s ec o n d   d if f er en ce s   p lo t a s   s h o w n   in   Fi g u r e   1.           Fig u r e  1 .   Hu b er t i n d ex       c.   D - i n d ex   T h e  D  in d ex   i s   a  g r ap h ical  m eth o d   o f   d eter m i n i n g   t h e  n u m b er   o f   cl u s ter s .   I n   t h e  p lo t  o f   D  i n d ex ,   a  s i g n i f ica n t  k n ee   ( th e   s i g n i f ican t  p ea k   i n   Di n d ex   s ec o n d   d if f er en ce s   p lo t)   o b s er v ed   at  3 r d   clu s ter   t h at   co r r esp o n d s   to   a  s ig n i f ica n t  i n cr ea s e  o f   th e  v al u e   o f   t h e  m ea s u r e  as  s h o w n   in   Fi g u r e   2.   Fro m   t h e  Fi g u r e   3   an d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,   A u g u s t 2 0 1 9   :   2 7 6 0   -   2770   2764   Nb C lu s t o u tp u t   in   T ab le  1 ,   it c an   b e  co n c lu d ed   t h at  t h e  o p ti m al  n u m b er   o f   cl u s ter s ,   f o r   th e  d ataset  co m p r i s in g   o f   cite s co r e  b ib lio m etr ic  d atas et  w as   f o u n d   to   b e  3   cl u s ter   s o lu tio n s .   T h er ef o r e,   in itial  v al u e  o f   k =3   w as   u s ed   to   p er f o r m   f u zz y   cl u s ter i n g   a n al y s i s .               Fig u r e  2 .   D - i n d ex       Fig u r e  3 .   C o n s e n s u s   o n   o p ti m al  n u m b er   o f   clu s ter s   o b tain ed   f r o m   Nb C l u s t p ac k a g e       T ab le  1 .   NB C L UST   Ou tp u t         d.   Fan n y   A   s u b s et  d ata  co m p r i s in g   o f   2 6   o b j ec ts   w er e  s u b j ec ted   to   f u zz y   clu s ter i n g   ( f an n y )   a lg o r it h m   an d   t h e   d ata  w a s   s ca led   to   co n v er t  in t o   a  d ata  f r a m e,   p r o v id ed   k =3   as  d esire d   n u m b er   o f   cl u s ter s .   T h e  r u n   r es u lted   i n   clu s ter   as   w ell   as  s il h o u ette   p lo ts .   A s   p er   R u s p i n i   [ 5 ] ,   th e  d ata  p o in ts   i n   t h e  ce n tr e   o f   th e   clu s t er   ca n   h a v e  a   d eg r ee   eq u al  to   1   an d   ar e  as s o ciate d   w i th   th e  m e m b er s h ip   d eg r ee s   to   t h e  n ea r b y   cl u s ter s .   C er tain   p o i n ts   n ea r   th e  b o u n d ar y   o f   th e  cl u s ter   wer e  id en tif ied   a m o n g   clu s ter s   1   an d   2   r esp ec tiv el y .   Fro m   Fi g u r e   4 ,   p o in t  1 6   o f   clu s ter   1   a n d   p o in t  4   o f   clu s t er   2   h av e  a  c h a n ce   to   ap p ea r   in   eit h er   o f   th e   clu s ter s .   Fro m   t h e  m e m b er s h ip   co ef f icie n t  d ata  g i v en   b elo w ,   it  ca n   b e  f o u n d   th at  o n l y   p o in t  1 6   lies   b etw ee n   clu s ter   1   an d   2   ( w i th   co ef f icie n t s   4 3   an d   3 9 )   s h ar in g   5 0 %  ch ar a cter is tics   w h er ea s   p o in t  4   h as  m o r e  cl u s ter - 2   s i g n i f ican ce   t h an   clu s ter   1   w h ic h   is   f o u n d   f r o m   co ef f icie n ts   b ein g   7 3   f o r   clu s ter - 2   a n d   2 0   f o r   clu s ter - 1.   Me m b er s h ip   co ef f icie n t s   ( in   %,   r o u n d ed )   as sh o w n   in   T ab le  2 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g   I SS N:  2 0 8 8 - 8708       F u z z y  clu s teri n g   a n d   F u z z y  C - Mea n s   p a r titi o n   clu s ter  a n a lysi s   a n d   va lid a tio n …    ( K .   V a r a d a   R a jku ma r )   2765       Fig u r e  4 .   Fan n y   o u tp u t s h o w i n g   3   clu s ter s   T ab le  2 .   Me m b er s h ip   c o ef f ici en t s     [ , 1 ]   [ , 2 ]   [ , 3 ]     [ , 1 ]   [ , 2 ]   [ , 3 ]   [ 1 , ]   73   19   8   [ 1 4 , ]   60   19   21   [ 2 , ]   85   10   5   [ 1 5 , ]   11   69   20   [ 3 , ]   18   71   10   [ 1 6 , ]   43   39   19   [ 4 , ]   20   73   7   [ 1 7 , ]   10   68   22   [ 5 , ]   12   79   9   [ 1 8 , ]   6   8   86   [ 6 , ]   68   20   12   [ 1 9 , ]   2   4   93   [ 7 , ]   11   82   8   [ 2 0 , ]   7   19   75   [ 8 , ]   9   83   8   [ 2 1 , ]   5   1 5   80   [ 9 , ]   76   15   9   [ 2 2 , ]   2   3   95   [ 1 0 , ]   7   89   5   [ 2 3 , ]   1   3   96   [ 1 1 , ]   6   89   5   [ 2 4 , ]   2   4   94   [ 1 2 , ]   26   57   17   [ 2 5 , ]   2   5   93   [ 1 3 , ]   10   56   33   [ 2 6 , ]   4   6   90         e.   Fan n y   o u tp u t   T ab les 3 - 6  p r esen ts   ab o u t Fa n n y   o u tp u t.       T ab le  3 .   Fu zz y   clu s ter in g   o b j e cts o f   clas s   ‘ f a n n y ’   F u z z y   C l u st e r i n g   O b j e c t s   o f   C l a ss ‘f a n n y ’   m.sh i p . e x p o n   2   O b j e c t i v e   1 0 . 1 5 7 8 5   T o l e r a n c e   1e - 15   I t e r a t i o n s   2 9 9   C o n v e r g e d   1   M a x i t   5 0 0   n   26         T ab le  4 .   Fu zz y n e s s   c o ef f icie n t s   d u n n _ c o e f f   N o r mal i z e d   0 . 4 3 2 4 3 6 9       0 . 1 4 8 6 5 5 4         T ab le  5 .   A T T R   ( “ SC AL E D: C E NT E R )   C i t e S c o r e   C o u n t   S N I P   S JR   1 8 . 6 3 1 5 3 8   1 0 0 6 6 . 5 7 6 9 2 3   6 . 3 1 3 3 4 6   1 0 . 7 4 0 3 0 8         T ab le  6 .  A T T R   ( , " SC AL E D: S C AL E ")   C i t e S c o r e   C o u n t   S N I P   S JR   9 . 6 8 7 7 4 6   1 5 6 2 2 . 3 4 4 8 6 9   3 . 3 1 4 1 1 9   7 . 4 7 3 6 1 6         f.   Fu zz y   C - Me a n s   T h e  f u zz y   c - m ea n s   p r o g r a m   w r itte n   in   R   w a s   r u n   u s i n g   d ef au lt  p ar a m eter s   w it h   m a x i m u m   n u m b er   o f   iter atio n s   f i x ed   to   1 0 0 ,   d is t an ce   m ea s u r e  b ei n g   e u clid ea n ,   k =3   as  in it ial  ce n tr o id s ,   an d   d ata  f r a m e  as  i n p u t.   Ho w e v er ,   th e  f u zz in e s s   p ar am eter ,   m   d ep en d s   o n   th e  d at aset  an d   v ar iat io n s   o f   o b j ec ts   w it h i n   t h e  d ataset.   I n   liter at u r e,   m a n y   w o r k s   f i x e d   m =2 ,   w h ic h   allo w ed   co m p u tatio n   o f   µ ij .   T h er ef o r e,   w e   in ten d ed   to   ev al u ate   th e  ap p r o p r iate  v al u e  o f   m   f o r   citesco r e  s u b s et  d ata s et  s tar ti n g   f r o m   m =1 ,   w h ic h   r esu lted   i n   f ai lu r e  o f   FC M   to   ex tr ac t  a n y   cl u s ter i n g   s o l u ti o n .   F u r th er ,   g r ad u al  i n cr ea s e   f r o m   m =1 . 1   til l  1 . 5   r esu l te d   in   r elati v el y   lo w  m e m b er s h ip   v a lu e s   s u g g es tin g   th at  F C M  f ai led   to   ass o ciate   an y   cite s co r e  v al u e  to   an y   cl u s t er   w it h   k =3 .     A p p r o p r ia te  va lu e  o f m   I t  w as  r ep o r ted   b y   B ez d ek ,   [ 1 7 ]   th at   w h en   m   g o es  to   in f i n it y ,   v al u e   o f   µi j   attai n s   1 / K,   w h ic h   s u g g e s ts   th at   f o r   a  g iv e n   d atas et,   at  a  p ar ticu lar   v al u e  o f   m   a n d   ab o v e  w h ic h   t h e  m e m b er s h ip   v al u es   o b tain ed   f r o m   f u zz y   c - m ea n s   eq u als   to   1 /K.   I t  s h o u ld   b e   n o ted   t h at   t h e  m e m b er s h ip   v alu e s   µ ij   d ep en d   o n   th e   d is ta n ce s   b et w ee n   cite s co r e  o b j ec ts   an d   clu s ter   ce n tr o id s .   Fo r   a  co m p lex   d ata s et,   it  i s   ap p r o x i m ated   th at  t h e  cl u s te r   ce n tr o id s   ap p ea r   clo s e  to   th e   o b j ec ts   o f   a  d ataset.   T h is   r aises   p r o b ab ilit y   t h at  w h en   m   v ar ies,  t h e  F C M   m e m b er s h ip   v a lu e s   an d   co ef f i cien t  o f   v ar iatio n   ( C V)   o f   th e   s et   o f   d is ta n ce s   b et w ee n   o b j ec ts   als o   v ar y   [ 2 4 ] .   T h er ef o r e,   FC M  alg o r ith m   was  r u n   to   d eter m in e  th e  d is tr ib u tio n   o f   m e m b er s h ip   v al u es  w it h   v ar iatio n   i n   m   f r o m   1   to   2 .   T h e  p r o g r a m   i te r ativ el y   u p d ates   th e   clu s ter   c en tr es  a n d   t h e  m e m b er s h ip   v alu es  f o r   ea c h   d ata  p o in t,  w h ich   m o v es  t h e  clu s te r   ce n tr es  to   an   ap p r o p r iate   lo ca tio n   w ith i n   a  d ata  s et.   T h e  iter atio n   m i n i m izes   th e  o b j ec tiv e  f u n ctio n   w h ic h   r ep r esen ts   th e  d is ta n ce   f r o m   a n y   g i v e n   d a ta  p o in t  to   th e  clu s ter   ce n tr e.   T h e  o b tain ed   d ata  is   g i v e n   i n   T ab le  7   an d   th e   m e m b er s h ip   p lo ts   ar e  g i v en   in   Fi g u r e   5 .   T h e   co ef f icie n t  o f   v ar iatio n   ( C V) ,   also   k n o w n   a s   r elativ e   v ar iab ilit y ,   eq u als   th e  s ta n d ar d   d ev iatio n   d iv id ed   b y   t h e  m ea n .   I t  is   a   m ea s u r e  o f   s p r ea d   th at  d escr ib es  th e   a m o u n t  o f   v ar iab ilit y   r e lativ e  to   t h e  m ea n .   I n   g e n er al,   th e  lo w er   t h e  r atio   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,   A u g u s t 2 0 1 9   :   2 7 6 0   -   2770   2766   o f   s tan d ar d   d ev iatio n   to   m ea n ,   th e   b etter   is   th e  d ata.   A   s m all   CV   in d icate s   th at  t h e  d ata  p o i n ts   te n d   to   b e  v er y   clo s e  to   ea ch   o th er .   A   h i g h   C V   in d icate s   th a t  th e   d ata  p o in ts   ar e  s p r ea d   o u t  f r o m   o n e  an o t h er .   T h is   o b s er v atio n   is   e v id en ce d   f r o m   m e m b er s h ip   p lo ts   in   Fig u r e   5.       T ab le  6 .   C o ef f icie n t o f   v ar iati o n   v er s u s   c h an g es i n   ‘ m ’   v al u es   m   S t a n d a r d   d e v i a t i o n   o f   c l u st e r   d a t a se t   M e a n   o f   c l u st e r   d a t a se t   C o e f f i c i e n t   o f   v a r i a n c e   1 . 0   0 . 7 7 7   1 . 7 3 1   4 4 . 9 2   1 . 1   0 . 7 7 7   1 . 7 3 1   4 4 . 9 2   1 . 2   0 . 7 7 7   1. 7 3 1   4 4 . 9 2   1 . 3   0 . 7 3 2   2 . 2 6 9   4 2 . 9 6   1 . 4   0 . 7 3 2   2 . 1 5 3   3 3 . 9 7   1 . 5   0 . 7 3 2   2 . 1 5 3   3 3 . 9 7   1 . 6   0 . 7 3 2   2 . 1 5 3   3 3 . 9 7   2 . 0   0 . 7 3 2   1 . 8 4 6   3 9 . 6 3           Fig u r e  5 .   Dis tr ib u tio n   o f   m e m b er s h ip   v al u es  u p o n   v ar y in g   m       T h e  d is tr ib u tio n   o f   t h e  m e m b er s h ip   v alu e s   v ar ies  m ar k ed l y   f r o m   o n e  m   v alu e  to   an o t h er .   Fro m   t h e   ab o v e  d ata,   it  ca n   b e  i n f er r ed   t h at  w h e n   m   n ea r er   to   1 . 0 ,   th e  FC M  a lg o r it h m   r es u lts   in   les s   f u zz y   m e m b er s h ip   v alu e s   a n d   h en ce   to   o b tain   h i g h   an d   r ea s o n ab le  m e m b er s h i p   v al u es  f o r   o b j ec ts   w it h in   a  clu s ter ,   a   co n ti n u a l   p r o ce s s   o f   ev alu ati n g   m   v a lu e s   r esu lted   in   C V  3 3 . 9 7   f o r   m   v alu e s   1 . 3   to   1 . 5 .   W h en   h ig h e r   m   v a lu e s   ar e  u s ed ,   a  m o r e  s p r ea d   in   µij   d is tr ib u ti o n   w as o b s er v ed .   W ith   lo w er   m   v al u es,  all   o b j ec ts   ten d   to   cl u s ter ed   as   g r o u p s ,   a   f ea t u r e  ev id en ce d   w h e n   u s in g   h ar d   clu s ter i n g   p r o ce d u r e  s u ch   as  k - m ea n s .   Hen ce ,   m e m b er s h ip   v a lu e s   ar e  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g   I SS N:  2 0 8 8 - 8708       F u z z y  clu s teri n g   a n d   F u z z y  C - Mea n s   p a r titi o n   clu s ter  a n a lysi s   a n d   va lid a tio n …    ( K .   V a r a d a   R a jku ma r )   2767   p lo tted   f o r   clu s ter s   o b tain ed   f r o m   F C M  al g o r ith m   an d   o b s er v atio n   o f   p lo ts   i n   Fi g .   3   s u g g es ts   t h at  a  f in e   d is tr ib u tio n   o f   d ata  w a s   e v id en ce d   w h e n   m =1 . 6   an d   m =2 . 0 .   T h u s ,   t h e  s elec ted   v al u e  f o r   m =2 . 0   s h o w ed   m o r e  d is tr ib u tio n   o f   d ata.   Nea r l y   5   r u n s   o f   F C M  al g o r ith m   f o r   ea ch   m   w as  p er f o r m ed ,   a n d   th e  m e m b er s h ip   v alu e s   an d   ce n tr o id s   co r r esp o n d in g   t o   th e  lo w e s t  v alu e  w as  r ep o r ted ,   w h ic h   allo w ed   to   s ca n   t h e  e n tire   d ata  s p ac e  f o r   b est o u tco m e.   g.   FC M   o u tp u t   Fu zz y   c - m ea n s   cl u s ter in g   w i th   3   clu s ter s   as  s h o w n   in   T ab le  8   an d   9 .   Fro m   t h e  o u tp u t   o f   m e m b er s h i p   co ef f icie n t s   a n d   Fi g .   6 ,   i t  i s   o b s er v ed   th a t  p o in t   1 3   ap p ea r s   to   b e  ass o ciate d   w i th   t h e  eq u i  m e m b er s h ip   v ec to r   ( 0 . 4 2   an d   0 . 4 9 )   b etw ee n   clu s t er   1   an d   clu s ter 2   r esp ec tiv el y .   C o m p ar is o n   o f   o u tp u t  cl u s te r s   f r o m   f a n n y   an d   f u zz y   c - m ea n s   r ep o r ted   in   Fi g .   4   a n d   6   s u g g es t  t h at  FC M   o u tp er f o r m s   t h e  m eth o d .   I t  s h o u ld   b e  n o ted   t h at   o b j ec t 1 6   b elo n g s   to   clu s ter 1   in   f a n n y   w h er ea s   it a p p ea r ed   u n d er   clu s ter - 2.       T ab le  8 .   C lu s ter   c en t r es     C i t e sco r e   C o u n t   S N I P   S JR   1   0 . 4 3 5 1 6 2 9   - 0 . 4 5 9 4 6 0 9   0 . 6 5 8 9 1 3 0   0 . 2 6 0 2 4 9 5   2   1 . 1 2 2 3 9 5 5   1 . 7 1 5 9 5 9 9   0 . 1 3 9 4 1 9 5   0 . 9 1 5 6 1 0 9   3   - 0 . 9 6 7 7 2 7 7   - 0 . 3 8 4 4 4 6 4   - 0 . 8 6 8 1 5 5 4   - 0 . 8 0 7 4 9 4 0       T ab le  9 .   Me m b er s h ip s     1   2   3     1   2   3   [ 1 , ]   0 . 0 8 9 7 5 0 2 3   0 . 6 8 0 1 6 9 9 9 4   0 . 2 3 0 0 7 9 7 8   [ 1 4 , ]   0 . 2 5 8 2 8 3 59   0 . 5 3 4 0 4 0 2 6 2   0 . 2 0 7 6 7 6 1 5   [ 2 , ]   0 . 0 4 0 5 2 1 4 9   0 . 8 7 9 0 5 1 4 4 3   0 . 0 8 0 4 2 7 0 7   [ 1 5 , ]   0 . 2 4 0 9 9 7 8 3   0 . 0 8 7 7 3 4 8 3 4   0 . 6 7 1 2 6 7 3 4   [ 3 , ]   0 . 1 0 7 6 6 6 2 9   0 . 1 3 5 1 0 5 0 5 7   0 . 7 5 7 2 2 8 6 5   [ 1 6 , ]   0 . 2 1 5 3 7 0 9 1   0 . 3 5 0 2 4 4 0 5 1   0 . 4 3 4 3 8 5 0 4   [ 4 , ]   0 . 0 6 7 1 3 2 5 9   0 . 1 3 1 5 9 9 9 7 1   0 . 8 0 1 2 6 7 4 4   [ 1 7 , ]   0 . 2 6 5 3 4 9 2 3   0 . 0 7 7 2 1 1 8 7 2   0 . 6 5 7 4 3 8 9 0   [ 5 , ]   0 . 1 0 1 0 5 0 1 0   0 . 0 8 9 1 9 2 2 6 0   0 . 8 0 9 7 5 7 6 4   [ 1 8 , ]   0 . 8 9 7 2 9 4 6 1   0 . 0 3 7 8 4 5 1 4 9   0 . 0 6 4 8 6 0 2 4   [ 6 , ]   0 . 1 3 7 8 3 6 8 4   0 . 6 5 4 4 5 1 2 9 9   0 . 2 0 7 7 1 1 8 6   [ 1 9 , ]   0 . 9 7 2 6 8 4 7 3   0 . 0 0 7 6 1 8 1 4 9   0 . 0 1 9 6 9 7 1 2   [ 7 , ]   0 . 0 9 0 9 4 6 8 3   0 . 0 8 4 6 6 7 8 8 4   0 . 8 2 4 3 8 5 2 9   [ 2 0 , ]   0 . 8 2 3 5 7 3 8 4   0 . 0 4 0 0 6 7 8 0 3   0 . 1 3 6 3 5 8 3 6   [ 8 , ]   0 . 1 0 5 2 5 9 8 6   0 . 0 7 3 0 7 5 9 3 1   0 . 8 2 1 6 6 4 2 1   [ 2 1 , ]   0 . 8 5 1 8 7 4 9 5   0 . 0 3 3 7 5 4 7 4 4   0 . 1 1 4 3 7 0 3 0   [ 9 , ]   0 . 1 0 6 3 9 5 6 0   0 . 7 3 2 3 2 2 9 8 2   0 . 1 6 1 2 8 1 4 2   [ 2 2 , ]   0 . 9 6 4 8 2 5 6 7   0 . 0 1 1 1 2 4 2 7 3   0 . 0 2 4 0 5 0 0 5   [ 1 0 , ]   0 . 0 2 6 8 7 4 9 8   0 . 0 2 3 9 9 6 2 4 8   0 . 9 4 9 1 2 8 7 7   [ 2 3 , ]   0 . 9 6 7 8 0 9 7 5   0 . 0 0 9 8 5 5 4 4 6   0 . 0 2 2 3 3 4 8 1   [ 1 1 , ]   0 . 0 2 0 7 8 8 4 1   0 . 0 1 6 7 6 0 5 4 9   0 . 9 6 2 4 5 1 0 4   [ 2 4 , ]   0 . 9 4 3 9 3 3 7 9   0 . 0 1 9 4 1 1 5 5 3   0 . 0 3 6 6 5 4 6 5   [ 1 2 , ]   0 . 1 8 1 4 5 6 1 3   0 . 2 0 5 3 3 2 6 3 5   0 . 6 1 3 2 1 1 2 3   [ 2 5 , ]   0 . 9 4 3 3 9 5 1 4   0 . 0 1 7 4 1 8 9 5 2   0 . 0 3 9 1 8 5 9 1   [ 1 3 , ]   0 . 4 2 2 7 0 3 2 7   0 . 0 8 1 0 9 1 9 1 8   0 . 4 9 6 2 0 4 8 1   [ 2 6 , ]   0 . 9 1 0 6 2 3 7 2   0 . 0 3 3 0 4 3 8 0 2   0 . 0 5 6 3 3 2 4 8           Fig u r e  6 .   I m a g e  s h o w i n g   F C M  o u tp u t     h.   T im e  co m p le x it y   T h e  tim e  co m p le x it y   [ 2 5 ]   o f   f u zz y   cl u s ter i n g   ( f a n n y )   an d   f u zz y   c - m ea n s   al g o r ith m s   w er e  ev alu a ted   b y   k ee p in g   d ata  p o in t ’ s   co n s ta n t a n d   v ar y i n g   n u m b er   o f   cl u s ter s .   T h e  d etails  w er e  p r esen te d   in   T ab le  1 0 .       T ab le  1 0 .   T im e  co m p lex i t y   a n a l y s i s   o f   f an n y   an d   F C M  a lg o r ith m s   A l g o r i t h m   N u mb e r   o f   c l u st e r s (k )   Ex e c u t e d   t i me   i n   se c s   A l g o r i t h m   N u mb e r   o f   c l u st e r s (k )   Ex e c u t e d   t i me   i n   se c s   F a n n y   1   0 . 7 4   F C M   1   0 . 7 2   2   0 . 7 9   2   0 . 7 6   3   0 . 8 1   3   0 . 7 6   4   0 . 8 2   4   0 . 7 9         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,   A u g u s t 2 0 1 9   :   2 7 6 0   -   2770   2768   i.   Ass es s i n g   q u alit y   o f   cl u s ter s   O n   t h e  o t h er   h a n d ,   v a lid it y   o f   f u zz y   cl u s ter i n g   w as   p r o p o s ed   b y   Gat h   a n d   Gev a   ( 1 9 8 9 )   [ 2 1 ]   in   ap p licatio n s   to   m i x tu r e s   o f   n o r m al  d is tr ib u tio n s .   Di s tr ib u ted   h ier ar ch ical   cl u s ter   v alid it y   was p r o p o s ed   b y   Xie   an d   B en i   [ 2 6 ].   I n   g e n er al,   t h e   clu s ter s   ar e   n o t   cr is p   i n   n at u r e,   f o r   e x a m p le,   a n   o b j ec t  in   o n e  cl u s ter   m a y   n o t   ab s o lu tel y   b elo n g   to   a  p ar tic u lar   cl u s ter   a n d   h o w e v er ,   it   m a y   co n tai n   th e  p r o p er t y   o f   o th er   clu s ter .   He n ce ,   in tr o d u ctio n   o f   f u zz i n e s s   co n c ep t  w o u ld   g e n er ate  s o f t  clu s te r in g   o f   o b j ec ts   r ath er   e m p lo y i n g   h ar d   clu s ter i n g   m et h o d s   s u ch   a s   k - m ea n s ,   P A M  etc.   Her e,   w e  e m p lo y ed   t w o   f u zz y   cl u s ter i n g   m o d els  s u c h   as  f a n n y   [ 2 7 ] ,   f u zz y   c - m ea n s   ( FC M)   [ 2 8 ]   tech n iq u es to   cl u s ter   an d   f in d   o u t   th e  v ar iab ilit y   a m o n g   th e s e  m eth o d s .   j.   Valid atio n     1.   Fan n y   –   i n ter n al  v alid atio n   I n ter n al  v alid atio n   m ea s u r es   in cl u d e,   co m p ac t n es s ,   co n n ec ted n ess   a n d   s ep ar atio n   o f   th e  cl u s ter   p ar titi o n s .   T h e y   ar e  o th er w i s e  r ef er r ed   as  C o n n ec ti v it y ,   S ilh o u et te  w id th   a n d   D u n n   i n d ex .   T h e  p r o g r am   r esu lted   in   t h e  f o llo w in g   o u t p u t  w h er e  all  th e  th r ee   m ea s u r es  a r e  w it h i n   th e  s p ec if ied   li m its   as  s h o w n   i n   T ab le  1 1 .       T ab le  1 1 .   I n ter n al  v alid atio n   d ata  an d   th eir   v al u es o u tp u t  f r o m   t h e  p r o g r a m   C L   v alid   I n t e r n a l   V a l i d a t i o n   I n d e x e s   V a l u e   C o n n e c t i v i t y   1 2 . 6 2 2 2   D u n n   0 . 1 8 4 3   S i l h o u e t t e   0 . 4 2 1 0       2.   Fan n y   –   s tab ili t y   v a ld atio n   T h e  s tab ilit y   m ea s u r es  ar e  ca lcu lated   u s i n g   A P N,   A D,   AD M,   an d   FOM.   A ll  m ea s u r e s   s h o u ld   r esu l t  in   m i n i m u m   v al u e s .   T h ese  m et h o d s   ta k e  co m p u tatio n   ti m e  d u e   to   t h e  f ac t  t h at   th e   p r o g r a m   r e - c lu s ter s   a   d ataset  b y   o m itt in g   s i n g le  co lu m n .   T h e  o u tp u t  o f   th e   p r o g r a m   is   g i v en   i n   T ab le  1 2 .   I t  ca n   b e  o b s er v ed   f r o m   th e  o u tp u t d ata  as sh o w n   i n   T a b les 1 1   an d   1 2   th at  all  in ter n al   an d   s tab ilit y   m ea s u r es a r e  w it h in   t h e  li m it s .         T ab le  1 2 .   Stab ilit y   v alid atio n   m et h o d s   an d   r esp ec tiv e  s co r es o f   ea c h   m et h o d   s ig n i f y i n g   ac ce p tab le  li m it s   V a l i d a t i o n   me t h o d   S c o r e   A P N   0 . 1 1 8 2 9 8 4   AD   1 . 5 0 4 8 4 4 4   A D M   0 . 3 8 3 4 0 5 6   F O M   0 . 8 0 6 9 5 7 5       3.   Valid atio n :  f u zz y   c - m ea n s   ( F C M)   T h e  v alu e s   o f   t h e  i n d ex e s   ca n   b e  i n d ep en d en t l y   u s ed   i n   o r d er   to   ev alu ate   an d   co m p ar e  clu s ter in g   p ar titi o n s   o r   ev e n   to   d ete r m in e  th e  n u m b er   o f   c lu s ter s   e x is t i n g   in   a  d ata  s et  a s   s h o w n   i n   T ab les  1 3   an d   1 4 .   I t is th er ef o r e  u n d er s to o d   th at  all  v alid atio n   p ar a m e ter s   ar e  w it h i n   t h e  li m its .       T ab le  1 3 .   E s ti m ated   G A T H  an d   GE VA   cl u s ter   v a lid it y   m ea s u r es o f   citesco r e  s u b s et  d ata  s et   wi th   K= 2 , 3 , 4   an d   M= 2   C l u st e r   si z e   F H V   D P A   DP   2   0 . 7 4 5 5   1 5 . 7 4 4   1 1 . 1 6 5   3   1 . 0 9 4 3   1 5 . 8 0 5   6 . 8 1 9   4   1 . 3 2 6   1 4 . 0 0 3   6 . 5 7 8       T ab le  1 4 .   E s ti m ated   clu s ter   v a lid it y   i n d ex es   of   citesco r e  s u b s et  d ata  s et  w i th   K= 2 , 3 , 4   an d   M= 2   C l u st e r   si z e   XB   FS   PC   PE   SI   2   0 . 0 1 1   - 2 3 . 8 9 4   0 . 7 1 9   0 . 4 3 7   0 . 1 9 3   3   0 . 0 0 6   - 4 4 . 1 9 4   0 . 6 8 7   0 . 5 7 0   0 . 2 2 1   4   0 . 0 3 3   - 4 0 . 1 1 6   0 . 5 6 8   0 . 8 1 4   0 . 2 2 1       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g   I SS N:  2 0 8 8 - 8708       F u z z y  clu s teri n g   a n d   F u z z y  C - Mea n s   p a r titi o n   clu s ter  a n a lysi s   a n d   va lid a tio n …    ( K .   V a r a d a   R a jku ma r )   2769   4.   CO NCLU SI O N   C lu s ter   a n al y s i s   i n itia ted   o n   a  s u b s et  o f   cite s co r e  d ataset   u s i n g   f u zz y   clu s ter i n g   an d   f u zz y   c - m ea n s   alg o r ith m   r es u lted   in   ap p ea r an ce   o f   eq u id is ta n t  p o in t s   in   t h e  b o u n d ar y   o f   cl u s ter s   w h ic h   is   ev id en ce d   f r o m   m e m b er s h ip   d eg r ee s   o f   ea c h   clu s ter   d ata  p o in t.  T im e  co m p l ex it y   a n al y s i s   r ev ea led   th at  F C M  p er f o r m s   m u c h   f aster   th a n   f u zz y   m e th o d .   F u r th er ,   all  i n ter n al  a n d   s tab il it y   m ea s u r e  p r o ce d u r es  o f   f u zz y   clu s ter in g   a n d   al l   v alid it y   in d e x es o f   F C M  ar e  f o u n d   to   b e  w it h i n   th e  li m i ts .       RE F E R E NC E S   [1 ]   Ba b u ,   G . P . ,   M u rty ,   M . N,  “ Clu ste r in g   w it h   e v o lu ti o n   stra teg ies , ”   Pa tt e rn   Rec o g n it i o n ,   Vo l.   2 7 ,   p p . 3 2 1 – 3 2 9 ,   1 9 9 4 .   [2 ]   Be z d e k ,   J.C. ,   Ke ll e r,   J.,   Krish n a p u ra m ,   R. ,   P a l,   N.R,   “ F u z z y   M o d e ls  a n d   A lg o rit h m s  f o r  P a tt e rn   Re c o g n it io n   a n d   Im a g e   P ro c e ss in g , ”   T h e   Ha n d   b o o k s o f   F u z z y   S e ts,  V o l.   4   Klu w e r,   Bo sto n   a n d   L o n d o n ,   1 9 9 9 .   [3 ]   Zad e h .   L . A ,   “ F u z z y   se ts,”  In fo rm a ti o n   a n d   Co n tro l ,   V o l .   8 ,   Iss .   3 ,   p p . 3 3 8 – 3 5 3 ,   1 9 6 5 .   [4 ]   Dö rin g ,   C. ,   B o rg e lt ,   C. ,   Kr u se   R,   “ F u z z y   c lu ste rin g   o f   q u a n ti t a ti v e   a n d   q u a li tativ e   d a ta,”  Fu z zy   In fo rm a ti o n ,   Pro c e ss in g   NAF IP S   ‘ 0 4 ,   IEE E ,   P P . 8 4 - 8 9 .   [5 ]   Ru sp in i,   E . H,  “ A   n e w   a p p ro a c h   to   c lu ste rin g , ”   I n fo rm a ti o n   a n d   Co n tro l ,   Vo l.   1 5   Iss u e   1 ,   p p . 2 2 – 3 2 ,   1 9 6 9 .   [6 ]   Da v é ,   R,   “ Ch a ra c teriz a ti o n   a n d   d e tec ti o n   o f   n o ise   in   c lu ste rin g , ”   Pa tt e rn   Rec o g n it i o n   L e tt e rs ,   Vo l.   1 2 ,   p p . 6 5 7 – 6 6 4 ,   1 9 9 1 .     [7 ]   Jo o n s u n g   P a rk ,   Do o   He o n   S o n g ,   Ho su n g   Nh o ,   Hy u n - M in   Ch o i,   K y u n g - A e   Ki m ,   H y u n   Ju n   P a rk ,   Kw a n g   Ba e k   Ki m ,   “ A u to m a ti c   S e g m e n tatio n   o f   Bra c h ial  A rter y   b a se d   o n   F u z z y   C - M e a n s  P ix e l  Clu ste ri n g   f ro m   Ultras o u n d   Im a g e s , ”  In ter n a t io n a l  J o u rn a l  o f  E lec trica l  a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE )   Vo l.   8 ,   N o .   2 ,   p p .   6 3 8 - 6 4 3 ,   2 0 1 8 .   [8 ]   Am it   Kr.  K a u sh ik ,   “ A   H y b rid   A p p ro a c h   o f   F u z z y   C - M e a n s  C lu ste rin g   a n d   Ne u ra l  Ne tw o rk   t o   M a k e   En e rg y   Eff icie n t  He t e ro g e n e o u s  W irele ss   S e n so r  Ne tw o rk , ”  In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  El e c trica l  a n d   C o mp u ter   En g i n e e rin g   ( IJ ECE )  V o l.   6 ,   N o .   2 ,   p p .   6 7 4 - 6 8 1 ,   2 0 1 6 .   [9 ]   De m p ste r  A ,   L a ird   N  a n d   R u b i n   D,  “ M a x i m u m   li k e li h o o d   f ro m   in c o m p lete   d a ta  v ia  th e   e m   a l g o rit h m , ”   J o u rn a l  o f   th e   Ro y a l  S ta ti st ica l  S o c iety ,   V o l.   3 9   S e ries   B ,  p p . 1 – 3 8 ,   1 9 7 7 .     [1 0 ]   Du n n   JC,  “ A   f u z z y   re l a ti v e   o f   th e   iso - d a ta p ro c e ss   a n d   it s u se   in   d e tec ti n g   c o m p a c t  w e ll - se p a ra ted   c lu ste rs,”  J o u rn a l  o f  Cy b e rn e ti c s ,   V o l -   3 ,   p p . 3 2 – 5 7 ,   1 9 7 3 .   [1 1 ]   P e d ry c z   W ,   “ Co ll a b o ra ti v e   f u z z y   c lu ste rin g , ”   Pa tt e rn   Rec o g n it i o n   L e tt e rs ,   V o l.   2 3 ,   Iss u e   1 4 ,   p p . 1 6 7 5 – 8 6 ,   2 0 0 2 .   [1 2 ]   Ha n d l  J,  Kn o w les   J,   Ke ll   DB,   “ Co m p u tatio n a l  Clu ste r  V a li d a ti o n   in P o st - G e n o m ic  Da ta   A n a l y sis, ”   Bi o in fo rm a ti c s,   V o l .   2 1   Iss u e   1 5 ,   p p . 3 2 0 1 – 1 2 ,   2 0 0 5 .   [1 3 ]   Du n n   JC,  “ W e ll   S e p a ra ted   Clu ste rs an d   F u z z y   P a rti ti o n s,”   J o u r n a l   o n   Cy b e rn e ti c s ,   Vo l.   4 ,   p p . 9 5 – 1 0 4 ,   1 9 7 4 .     [1 4 ]   Ro u ss e e u w   P J,  “ S il h o u e tt e s:  A   G ra p h ica l  A id   to   th e   In terp re tati o n   a n d   V a li d a ti o n   o f   Clu ste r  A n a l y sis,”   J o u rn a l  o f   Co mp u t a ti o n a l  a n d   A p p li e d   M a t h e ma ti c s ,   2 0 ,   p p . 5 3 – 6 5 ,   1 9 8 7 .   [1 5 ]   Ye u n g   KY ,   Ha y n o r   DR,  Ru z z o   WL ,   “ V a li d a ti n g   Clu ste ri n g   f o r  G e n e E x p re ss io n   Da ta,”  Bi o in f o r ma ti c s ,   Vo l.   1 7   Iss u e   4 ,   p p . 3 0 9 – 1 8 ,   2 0 0 1 .   [1 6 ]   Zad e h . L . A ,   “ F u z z y   se ts an d   s y ste m s,”   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  Ge n e ra l  S y ste ms ,   V o l .   1 7 ,   p p . 1 2 9 - 1 3 8 ,   1 9 6 5 .   [1 7 ]   Be z d e k . J.C,   “ P a tt e rn   Re c o g n i ti o n   w it h   F u z z y   Ob jec ti v e   F u n c ti o n   A lg o rit h m s,”   Pl e n u m P re ss ,   Ne w   Yo rk ,   1 9 8 1 .   [1 8 ]   Nik h il   R.   P a l ,   Ja m e s  C.   Be z d e k ,   a n d   Rich a r d   J.  Ha t h a w a y ,   “ S e q u e n t ial  Co m p e ti ti v e   L e a rn in g   a n d   t h e   F u z z y   c - M e a n s Clu ste rin g   A lg o rit h m s,”   Ne u ra l  Ne two rk s ,   V o l.   9 ,   No .   5 ,   p p .   7 8 7 - 7 9 6 ,   1 9 9 6 .   [1 9 ]   Ch e n . S ,   Z h a n g . D,  “ Ro b u st   im a g e   se g m e n tatio n   u si n g   F CM   w it h sp a ti a l  c o n stra i n ts  b a se d   o n   n e w  k e rn e l - in d u c e d   d istan c e   m e a su re , ”   IEE E  T ra n sa c ti o n s  o n   S y ste ms ,   M a n   a n d   Cy b e r n e ti c s ,   Vo l.   3 4 ,   p p . 1 9 0 7 - 1 9 1 6 ,   1 9 9 8 .   [2 0 ]   S e n g u p ta.S ,   S .   De ,   K o n a r. A   a n d   Ja n a rth a n a n . R,   “ A n   im p ro v e d   f u z z y   c lu ste rin g   m e th o d   u si n g   m o d if ied   F u k u y a m a - S u g e n o   c lu ste r  v a li d it y   in d e x , ”   I n ter n a ti o n a   Co n fer e n c e     o n     Rec e n t  T re n d s  in   I n fo rm a t io n   S y ste ms ,   Ko lk a ta,  p p .   269 - 2 7 4 ,   2 0 1 1 .   [2 1 ]   G a th ,   I. ,   G e v a ,   A . B,   “ Un su p e rv ise d   o p ti m a l  f u z z y   c lu ste rin g , ”   IEE ET ra n s a c ti o n s  o n   P a tt e rn   An a lys is  a n d   M a c h in e   In telli g e n c e ,   Vo l.   1 1 ,   p p . 7 7 3 – 7 8 1 ,   1 9 8 9 .   [2 2 ]   X ie.   X . L . ,   Be n i. G ,   “ A   v a li d it y   m e a su re   f o r  f u z z y   c lu ste rin g , ”   IEE E  PA M I ,   Vo l.   1 3 ,   No .   8 ,   p p .   8 4 1 – 8 4 7 ,   1 9 9 1 .   [2 3 ]   Ba n e rjee   A ,   Da v e   RN,  “ V a li d a ti n g   c lu ste rs  u sin g   th e   Ho p k in s  S t a ti sti c , ”   Fu zz y   S y ste ms ,   Pro c e e d in g s  2 0 0 4   IEE E   in ter n a t io n a l   c o n fer e n c e ,   V o l.   1 ,   p p . 1 4 9 - 1 5 3 ,   2 0 0 4 .   [2 4 ]   Do u lay e   D e m b e l,   P h i li p p e   Ka stn e r,   “ F u z z y   C - m e a n s  m e th o d   f o r  c lu ste rin g   m icro a rra y   d a ta,”  Bi o in fo rm a t is ,   1 9 (8 ),   p p . 9 7 3 - 9 8 0 ,   2 0 0 3 .   [2 5 ]   L i m ,   A . ,   T jh i,   W ,   “ R  Hig h   P e rf o rm a n c e   P ro g ra m m in g , ”   P a c k e t  P u b li sh i n g   L td ,   2 0 1 5 .   [2 6 ]   X ie.   X . L . ,   Be n i. G ,   “ Distrib u ted   h iera rc h ica l  d e c isio n   f u sio n   w it h   c lu ste r  v a li d it y , ”   in   Pro c e e d in g s  IE EE   In ter n a t io n a l  C o n fer e n c e ,   S y st.  M a n   Cy b e rn ,   p p .   6 8 9 - 6 9 4 ,   1 9 9 0 .   [2 7 ]   Ka u fm a n ,   L . ,   Ro u ss e e u w ,   P . J,  “ F in d in g   G ro u p s  in   Da ta:  A n   In tr o d u c t io n   t o   Clu ste r  A n a ly sis,”   W il e y ,   Ne w   Yo rk ,   1 9 9 0 .   [2 8 ]   Be z d e k ,   Ja m e s  C. ,   Ro b e rt  E h rli c h ,   a n d   W il li a m   F u ll ,   “ F C M :  T h e   f u z z y c - m e a n s  c lu ste rin g   a lg o rit h m , ”   Co mp u ter s  &   Ge o sc ien c e s ,   V o l.   1 0 ,   No .   2 - 3,   p p . 1 9 1 - 2 0 3 ,   1 9 8 4 .                 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.