二十三、聚類算法介紹

2020-12-11 深度學習生態圈

1. 聚類算法

聚類:數據對象的集合

在同一個聚類中的對象彼此相似不同聚類中的對象則差別較大聚類分析將物理或抽象對象的集合分組成為由類似的對象組成的多個類的過程聚類是一種無指導的學習:沒有預定義的類別,觀察式學習聚類分析的典型應用在GIS系統中,對相似區域進行聚類,產生主題地圖檢測空間聚類,並給出它們在空間數據挖掘中的解釋圖像處理商務應用中,幫市場分析人員發現不同的顧客群對WEB日誌的數據進行聚類,以發現相同的用戶訪問模式常見的聚類算法

基於劃分的方法:K-means算法基於層次的方法:CURE算法基於密度的方法:DBSCAN算法

2. k-means聚類算法

簡介

K-means聚類算法就是基於距離的聚類算法(clusteralgorithm)主要通過不斷地取離種子點最近均值的算法

k-means聚類算的原理

一、指定需要劃分的簇的個數k值;二、隨機地選擇k個初始數據對象點作為初始的聚類中心;三、計算其餘的各個數據對象到這k個初始聚類中心的距離,把數據對劃歸到距離它最近的那個中心所處在的簇類中;四、調整新類並且重新計算出新類的中心。五、計算聚類準則函數E,若E不滿足收斂條件。重複二、三、四,六、結束

距離的計算

我們都是以歐拉距離來計算與種子點的距離。但是,還有幾種可以用於k-means的距離計算方法。閔可夫斯基距離——λ可以隨意取值,可以是負數,也可以是正數,或是無窮大。

歐拉公式——也就是第一個公式λ=2的情況

曼哈頓距離——也就是第一個公式λ=1的情況

k-means距離算法的特點及應用

優點:算法簡單、快速對處理大數據集,該算法是相對可伸縮的和高效率的。算法嘗試找出使平方誤差函數值最小的k個劃分。缺點K-means聚類算法只有在簇的平均值被定義的情況下才能使用。要求用戶必須事先給出要生成的簇的數目k。對初值敏感。不適合於發現非凸面形狀的簇,或者大小差別很大的簇。對於「噪聲」和孤立點數據敏感k-means聚類算法的核心代碼

相關焦點

  • Kmeans聚類算法
    我們之前遇到的所有機器學習算法都屬於帶標籤的監督算法,而實現生活中大部分數據是不帶標籤的,從今天起我們要學一些處理不帶標籤數據的非監督算法,先從Kmeans聚類算法開始,我們將從以下幾個方面來介紹Kmeans聚類算法什麼是聚類?
  • 聚類算法 Hierarchical Clustering算法
    Hierarchical Clustering算法概述HC算法,又稱層次聚類算法,就是按照某種方法進行層次分類,直到滿足某種條件為止。n_clusters:聚類的個數;linkage:指定層次聚類判斷相似度的方法,有以下三種;ward:組間距離等於兩類對象之間的最小距離(即single-linkage聚類);average:組間距離等於兩組對象之間的平均距離(average-linkage
  • 有了K均值聚類,為什麼還需要DBSCAN聚類算法?
    所有聚類法都使用相同的方法,即首先計算相似度,然後使用相似度將數據點聚類為組或群。本文將重點介紹具有噪聲的基於密度的聚類方法(DBSCAN)。既然已經有了K均值聚類,為什麼還需要DBSCAN這樣的基於密度的聚類算法呢?K均值聚類可以將鬆散相關的觀測聚類在一起。
  • DBSCAN聚類算法原理總結
    DBSCAN是基於密度空間的聚類算法,在機器學習和數據挖掘領域有廣泛的應用,其聚類原理通俗點講是每個簇類的密度高於該簇類周圍的密度,噪聲的密度小於任一簇類的密度
  • 機器學習聚類算法綜述
    基本上這就是DBSCAN算法的主要內容了,是不是很簡單?但是我們還是有三個問題沒有考慮。第一個是一些異常樣本點或者說少量游離於簇外的樣本點,這些點不在任何一個核心對象在周圍,在DBSCAN中,我們一般將這些樣本點標記為噪音點。
  • 機器學習中的聚類算法有哪幾種?
    來源:博學谷 作者:照照目前,聚類算法被廣泛應用於用戶畫像、廣告推薦、新聞推送和圖像分割等等。聚類算法是機器學習中一種「數據探索」的分析方法,它幫助我們在大量的數據中探索和發現數據的結構。那麼機器學習中的聚類算法有哪幾種呢?
  • k-means聚類算法原理總結
    目錄1. k-means聚類算法原理2. k-means聚類算法步驟3. k-means++聚類優化算法4.小批量處理的k-means聚類算法5. k值的選取6. k-means聚類算法不適用的幾個場景7. k-means與knn區別8. 小結聚類算法性能度量的文章提到若簇類相似度好簇間的相似度差,則聚類算法的性能較好。我們基於此定義k-means聚類算法的目標函數: 其中
  • 聚類之EM算法
    定義:在統計計算中,最大期望(EM)算法是在概率模型中(E步)尋找參數最大似然估計或者最大後驗估計(M步)的算法,其中概率模型依賴於無法觀測的隱藏變量(LatentVariable),聚類應用中就是隱藏的類別。
  • K-Means聚類算法詳解
    寫在前面如果想從事數據挖掘或者機器學習的工作,掌握常用的機器學習算法是非常有必要的,常見的機器學習算法:監督學習算法:邏輯回歸,線性回歸,決策樹,樸素貝葉斯,K近鄰,支持向量機,集成算法Adaboost等無監督算法:聚類,降維,關聯規則, PageRank等為了詳細的理解這些原理
  • 【無監督學習】K-means聚類算法原理介紹,以及代碼實現
    無監督學習也是相對於有監督學習來說的,因為現實中遇到的大部分數據都是未標記的樣本,要想通過有監督的學習就需要事先人為標註好樣本標籤,這個成本消耗、過程用時都很巨大,所以無監督學習就是使用無標籤的樣本找尋數據規律的一種方法聚類算法就歸屬於機器學習領域下的無監督學習方法。無監督學習的目的是什麼呢?
  • 機器學習——詳解經典聚類算法Kmeans
    我們知道可以通過KNN算法由距離公式找到最近的K個鄰居,通過鄰居的結果來推測當前的結果。今天我們要來看的算法同樣非常直觀,也是最經典的聚類算法之一,它就是Kmeans。我們都知道,在英文當中Means是平均的意思,所以也有將它翻譯成K-均值算法的。
  • 機器學習十大經典算法之K-Means聚類算法
    聚類介紹聚類在機器學習,數據挖掘,模式識別,圖像分析以及生物信息等領域有廣泛的應用。聚類是把相似的對象通過靜態分類的方法分成不同的組別或者更多的子集(subset),這樣讓在同一個子集中的成員對象都有相似的一些屬性,常見的包括在坐標系中更加短的空間距離(一般是歐式距離)等。
  • 聚類算法中的若干挑戰問題
    國防科技大學祝恩教授圍繞聚類算法,探討在實際應用中面臨的若干現實挑戰問題。作者:祝恩,國防科技大學計算機學院教授聚類是模式識別、機器學習、數據挖掘等領域中的基礎算法,在商業選址、金融產品推薦、異常檢測等方面有廣泛應用,但在實際應用中聚類可能遇到一些現實挑戰問題。物以類聚,人以群分。
  • 聚類算法之Kmeans
    互信息的相關介紹以及其對應的應用場景,有興趣的可以再去看看決策樹這篇內容,這裡就不再贅述。那麼到這裡,我們對於一些基本的相似讀計算方式也就算有個大概的了解了。聚類算法之Kmeans聚類算法其實有很多,包括層次聚類,密度聚類,譜聚類等等。
  • k-means聚類算法從入門到精通
    算法是非監督聚類最常用的一種方法,因其算法簡單和很好的適用於大樣本數據,廣泛應用於不同領域,本文詳細總結了k-means聚類算法原理 。目錄1. k-means聚類算法原理2. k-means聚類算法步驟3. k-means++聚類優化算法4.
  • 算法雜貨鋪——k均值聚類(K-means)
    4.1、摘要      在前面的文章中,介紹了三種常見的分類算法。分類作為一種監督學習方法,要求必須事先明確知道各個類別的信息,並且斷言所有待分類項都有一個類別與之對 應。但是很多時候上述條件得不到滿足,尤其是在處理海量數據的時候,如果通過預處理使得數據滿足分類算法的要求,則代價非常大,這時候可以考慮使用聚類算 法。聚類屬於無監督學習,相比於分類,聚類不依賴預定義的類和類標號的訓練實例。
  • 如何正確選擇聚類算法?|CSDN博文精選
    作者 | Josh Thompson翻譯 | 張睿毅校對 | 王雨桐本文將介紹四種基本的聚類算法—層次聚類、基於質心的聚類、最大期望算法和基於密度的聚類算法,並討論不同算法的優缺點。聚類算法十分容易上手,但是選擇恰當的聚類算法並不是一件容易的事。數據聚類是搭建一個正確數據模型的重要步驟。
  • 聚類算法——k均值和層次聚類
    在生物學之外,層次聚類也在機器學習和數據挖掘中使用。重要的是,使用這種方法並不需要像 K-均值聚類那樣設定分組的數量。你可以通過給定高度「切割」樹型以返回分割成的集群。高度的選擇可以通過幾種方式進行,其取決於我們希望對數據進行聚類的解析度。例如上圖,如果我們在高度等於 10 的地方畫一條線,就將兩個主分支切開分為兩個子圖。
  • K均值聚類算法-Matlab代碼
    一、K均值聚類算法算法步驟如下:1、初始化已知數據集合X,及事先指定聚類的總類數N,在X中隨機選取N個對象作為初始的聚類中心。5、重複步驟3~4,滿足步驟2中的迭代終止條件時,停止Matlab代碼見下圖:K均值聚類算法-Matlab代碼二、K均值聚類算法應用舉例1、隨機生成三組數據隨機生成的三組數據
  • 一種面向高維數據的集成聚類算法
    現實世界中的數據集具有各種形狀和結構,不存在哪一種單一的算法對任何數據集都表現的很好[3],沒有一種聚類算法能準確揭示各種數據集所呈現出來的多種多樣的形狀和簇結構[4],每一種聚類算法都有其優缺點,對於任何給定的數據集,使用不同的算法都會有不同的結果,甚至對於同一種算法給定不同的參數都會有不同的聚類結果,自然分組概念內在的不明確性決定了沒有一個通用的聚類算法能適用於任何數據集的聚類問題