聚类算法

2019-01-23  本文已影响0人  鬼马星mc

聚类概念

无监督问题:我们手里没有标签

聚类:相似的东西分到一组

难点:如何评估,如何调参

算法概述

一、k-means 算法

基本概念:

1.要得到簇的个数,需要指定k值

2.质心:均值,即向量各纬取平均即可

3.距离的度量:常用欧几里得距离和余弦相似度(先标准化)

4.优化目标:

k-means优化目标

工作流程:

聚类过程

k-means 

优势:

简单,快速,适合常规数据集

劣势:

··k值难确定

··复杂度与样本呈线性关系

··很难发现任意形状的簇

二、DBSCAN算法

基本概念:

1. 核心对象:若某个点的密度达到算法设定的阈值则其为核心点。(即r领域内点的数量不小于minPts)

2.ϵ-邻域的距离阈值:设定的半径r

3.直接密度可达:若某点p在点q的r 邻域内,且q是核心点则p-q直接密度可达。

4.密度可达:若有一个点的序列q0、q1、…qk,对任意qi-qi-1是直接密度可达的,则称从q0到qk密度可达,这实际上是直接密度可达的“传播”。

5.密度相连:若从某核心点p出发,点q和点k都是密度可达的,则称点q和点k是密度相连的。

6.边界点:属于某一个类的非核心点,不能发展下线了

7.直接密度可达:若某点p在点q的r 邻域内,且q是核心点则p-q直接密度可达。

8.噪声点:不属于任何一个类簇的点,从任何一个核心点出发都是密度不可达的

见下图:

A:核心对象;    B,C:边界点;    N:离群点

工作流程:

参数D:输入数据集

参数ϵ:指定半径

MinPts:密度阈值

参数选择:

半径ϵ,可以根据K距离来设定:找突变点

K距离:给定数据集P={p(i); i=0,1,…n},计算点P(i)到集合D的子集S中所有点之间的距离,距离按照从小到大的顺序排序,d(k)就被称为k-距离。

MinPts:k-距离中k的值,一般取的小一些,多次尝试

dbscan算法

优势:

不需要指定簇个数

可以发现任意形状的簇

擅长找到离群点(监测任务)

两个参数就够了

劣势:

高维数据有些困难(可以做降维)

参数难以选择(参数对结果的影响非常大)

SKLEARN中效率很慢(数据削减策略)

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