常见的聚类方法:K-Means,层次聚类,基于密度的聚类
1.K-Means(K均值)聚类
算法步骤:
(1) 首先我们选择一些类/组,并随机初始化它们各自的中心点。中心点是与每个数据点向量长度相同的位置。这需要我们提前预知类的数量(即中心点的数量)。
(2) 计算每个数据点到中心点的距离,数据点距离哪个中心点最近就划分到哪一类中。
(3) 计算每一类中中心点作为新的中心点。
(4) 重复以上步骤,直到每一类中心在每次迭代后变化不大为止。也可以多次随机初始化中心点,然后选择运行结果最好的一个。
下图演示了K-Means进行分类的过程:
优点:速度快,计算简便
缺点:我们必须提前知道数据有多少类/组。
2.基于密度的聚类算法(如:DBSCAN)
详细讲解:https://blog.csdn.net/liudongdong19/article/details/80968459
其核心思想就是先发现密度较高的点,然后把相近的高密度点逐步都连成一片,进而生成各种簇。算法实现上就是,对每个数据点为圆心,以eps为半径画个圈(称为邻域eps-neigbourhood),然后数有多少个点在这个圈内,这个数就是该点密度值。然后我们可以选取一个密度阈值MinPts,如圈内点数小于MinPts的圆心点为低密度的点,而大于或等于MinPts的圆心点高密度的点(称为核心点Core point)。如果有一个高密度的点在另一个高密度的点的圈内,我们就把这两个点连接起来,这样我们可以把好多点不断地串联出来。之后,如果有低密度的点也在高密度的点的圈内,把它也连到最近的高密度点上,称之为边界点。这样所有能连到一起的点就成一了个簇,而不在任何高密度点的圈内的低密度点就是异常点。
算法步骤:
1. 首先确定半径r和minPoints. 从一个没有被访问过的任意数据点开始,以这个点为中心,r为半径的圆内包含的点的数量是否大于或等于minPoints,如果大于或等于minPoints则改点被标记为central point,反之则会被标记为noise point。
2. 重复1的步骤,如果一个noise point存在于某个central point为半径的圆内,则这个点被标记为边缘点,反之仍为noise point。重复步骤1,知道所有的点都被访问过。
优点:不需要知道簇的数量
缺点:需要确定距离r和minPoints