聚类算法
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)