關(guān)于聚類方法組間連接和組內(nèi)連接,聚類方法這個(gè)問(wèn)題很多朋友還不知道,今天小六來(lái)為大家解答以上的問(wèn)題,現(xiàn)在讓我們一起來(lái)看看吧!
1、3.1 K-pototypes算法 K-pototypes算法結(jié)合了K-means方法和根據(jù)K-means方法改進(jìn)的能夠處理符號(hào)屬性的K-modes方法,同K-means方法相比,K-pototypes 算法能夠處理符號(hào)屬性。
2、 3.2 CLARANS算法(劃分方法) CLARANS算法即隨機(jī)搜索聚類算法,是一種分割聚類方法。
3、它首先隨機(jī)選擇一個(gè)點(diǎn)作為當(dāng)前點(diǎn),然后隨機(jī)檢查它周圍不超過(guò)參數(shù)Maxneighbor個(gè)的一些鄰接點(diǎn),假如找到一個(gè)比它更好的鄰接點(diǎn),則把它移人該鄰接點(diǎn),否則把該點(diǎn)作為局部最小量。
4、然后再隨機(jī)選擇一個(gè)點(diǎn)來(lái)尋找另一個(gè)局部最小量,直至所找到的局部最小量數(shù)目達(dá)到用戶要求為止。
5、該算法要求聚類的對(duì)象必須都預(yù)先調(diào)人內(nèi)存,并且需多次掃描數(shù)據(jù)集,這對(duì)大數(shù)據(jù)量而言,無(wú)論時(shí)間復(fù)雜度還是空間復(fù)雜度都相當(dāng)大。
6、雖通過(guò)引人R-樹結(jié)構(gòu)對(duì)其性能進(jìn)行改善,使之能夠處理基于磁盤的大型數(shù)據(jù)庫(kù),但R*-樹的構(gòu)造和維護(hù)代價(jià)太大。
7、該算法對(duì)臟數(shù)據(jù)和異常數(shù)據(jù)不敏感,但對(duì)數(shù)據(jù)物人順序異常敏感,且只能處理凸形或球形邊界聚類。
8、 3.3 BIRCH算法(層次方法) BIRCH算法即平衡迭代削減聚類法,其核心是用一個(gè)聚類特征3元組表示一個(gè)簇的有關(guān)信息,從而使一簇點(diǎn)的表示可用對(duì)應(yīng)的聚類特征,而不必用具體的一組點(diǎn)來(lái)表示。
9、它通過(guò)構(gòu)造滿足分支因子和簇直徑限制的聚類特征樹來(lái)求聚類。
10、BIRCH算法通過(guò)聚類特征可以方便地進(jìn)行中心、半徑、直徑及類內(nèi)、類間距離的運(yùn)算。
11、算法的聚類特征樹是一個(gè)具有兩個(gè)參數(shù)分枝因子B和類直徑T的高度平衡樹。
12、分枝因子規(guī)定了樹的每個(gè)節(jié)點(diǎn)子女的最多個(gè)數(shù),而類直徑體現(xiàn)了對(duì)一類點(diǎn)的直徑大小的限制即這些點(diǎn)在多大范圍內(nèi)可以聚為一類,非葉子結(jié)點(diǎn)為它的子女的最大關(guān)鍵字,可以根據(jù)這些關(guān)鍵字進(jìn)行插人索引,它總結(jié)了其子女的信息。
13、 聚類特征樹可以動(dòng)態(tài)構(gòu)造,因此不要求所有數(shù)據(jù)讀人內(nèi)存,而可以在外存上逐個(gè)讀人。
14、新的數(shù)據(jù)項(xiàng)總是插人到樹中與該數(shù)據(jù)距離最近的葉子中。
15、如果插人后使得該葉子的直徑大于類直徑T,則把該葉子節(jié)點(diǎn)分裂。
16、其它葉子結(jié)點(diǎn)也需要檢查是否超過(guò)分枝因子來(lái)判斷其分裂與否,直至該數(shù)據(jù)插入到葉子中,并且滿足不超過(guò)類直徑,而每個(gè)非葉子節(jié)點(diǎn)的子女個(gè)數(shù)不大于分枝因子。
17、算法還可以通過(guò)改變類直徑修改特征樹大小,控制其占內(nèi)存容量。
18、 BIRCH算法通過(guò)一次掃描就可以進(jìn)行較好的聚類,由此可見,該算法適合于大數(shù)據(jù)量。
19、對(duì)于給定的M兆內(nèi)存空間,其空間復(fù)雜度為O(M),時(shí)間間復(fù)雜度為O(dNBlnB(M/P)).其中d為維數(shù),N為節(jié)點(diǎn)數(shù),P為內(nèi)存頁(yè)的大小,B為由P決定的分枝因子。
20、I/O花費(fèi)與數(shù)據(jù)量成線性關(guān)系。
21、BIRCH算法只適用于類的分布呈凸形及球形的情況,并且由于BIRCH算法需提供正確的聚類個(gè)數(shù)和簇直徑限制,對(duì)不可視的高維數(shù)據(jù)不可行。
22、 3.4 CURE算法(層次方法) CURE算法即使用代表點(diǎn)的聚類方法。
23、該算法先把每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)看成一類,然后合并距離最近的類直至類個(gè)數(shù)為所要求的個(gè)數(shù)為止。
24、CURE算法將傳統(tǒng)對(duì)類的表示方法進(jìn)行了改進(jìn),回避了用所有點(diǎn)或用中心和半徑來(lái)表示一個(gè)類,而是從每一個(gè)類中抽取固定數(shù)量、分布較好的點(diǎn)作為描述此類的代表點(diǎn),并將這些點(diǎn)乘以一個(gè)適當(dāng)?shù)氖湛s因子,使它們更靠近類的中心點(diǎn)。
25、將一個(gè)類用代表點(diǎn)表示,使得類的外延可以向非球形的形狀擴(kuò)展,從而可調(diào)整類的形狀以表達(dá)那些非球形的類。
26、另外,收縮因子的使用減小了嗓音對(duì)聚類的影響。
27、CURE算法采用隨機(jī)抽樣與分割相結(jié)合的辦法來(lái)提高算法的空間和時(shí)間效率,并且在算法中用了堆和K-d樹結(jié)構(gòu)來(lái)提高算法效率。
28、 3.5 DBSCAN算法(基于密度的方法) DBSCAN算法即基于密度的聚類算法。
29、該算法利用類的密度連通性可以快速發(fā)現(xiàn)任意形狀的類。
30、其基本思想是:對(duì)于一個(gè)類中的每個(gè)對(duì)象,在其給定半徑的領(lǐng)域中包含的對(duì)象不能少于某一給定的最小數(shù)目。
31、在DBSCAN算法中,發(fā)現(xiàn)一個(gè)類的過(guò)程是基于這樣的事實(shí):一個(gè)類能夠被其中的任意一個(gè)核心對(duì)象所確定。
32、為了發(fā)現(xiàn)一個(gè)類,DBSCAN先從對(duì)象集D中找到任意一對(duì)象P,并查找D中關(guān)于關(guān)徑Eps和最小對(duì)象數(shù)Minpts的從P密度可達(dá)的所有對(duì)象。
33、如果P是核心對(duì)象,即半徑為Eps的P的鄰域中包含的對(duì)象不少于Minpts,則根據(jù)算法,可以找到一個(gè)關(guān)于參數(shù)Eps和Minpts的類。
34、如果P是一個(gè)邊界點(diǎn),則半徑為Eps的P鄰域包含的對(duì)象少于Minpts,P被暫時(shí)標(biāo)注為噪聲點(diǎn)。
35、然后,DBSCAN處理D中的下一個(gè)對(duì)象。
36、 密度可達(dá)對(duì)象的獲取是通過(guò)不斷執(zhí)行區(qū)域查詢來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
37、一個(gè)區(qū)域查詢返回指定區(qū)域中的所有對(duì)象。
38、為了有效地執(zhí)行區(qū)域查詢,DBSCAN算法使用了空間查詢R-樹結(jié)構(gòu)。
39、在進(jìn)行聚類前,必須建立針對(duì)所有數(shù)據(jù)的R*-樹。
40、另外,DBSCAN要求用戶指定一個(gè)全局參數(shù)Eps(為了減少計(jì)算量,預(yù)先確定參數(shù)Minpts)。
41、為了確定取值,DBSCAN計(jì)算任意對(duì)象與它的第k個(gè)最臨近的對(duì)象之間的距離。
42、然后,根據(jù)求得的距離由小到大排序,并繪出排序后的圖,稱做k-dist圖。
43、k-dist圖中的橫坐標(biāo)表示數(shù)據(jù)對(duì)象與它的第k個(gè)最近的對(duì)象間的距離;縱坐標(biāo)為對(duì)應(yīng)于某一k-dist距離值的數(shù)據(jù)對(duì)象的個(gè)數(shù)。
44、R*-樹的建立和k-dist圖的繪制非常消耗時(shí)間。
45、此外,為了得到較好的聚類結(jié)果,用戶必須根據(jù)k-dist圖,通過(guò)試探選定一個(gè)比較合適的Eps值。
46、DBSCAN算法不進(jìn)行任何的預(yù)處理而直接對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)集進(jìn)行聚類操作。
47、當(dāng)數(shù)據(jù)量非常大時(shí),就必須有大內(nèi)存量支持,I/O消耗也非常大。
48、其時(shí)間復(fù)雜度為O(nlogn)(n為數(shù)據(jù)量),聚類過(guò)程的大部分時(shí)間用在區(qū)域查詢操作上。
49、DBSCAN算法對(duì)參數(shù)Eps及Minpts非常敏感,且這兩個(gè)參數(shù)很難確定。
50、 3.6 CLIQUE算法(綜合了基于密度和基于網(wǎng)格的算法) CLIQUE算法即自動(dòng)子空間聚類算法。
51、該算法利用自頂向上方法求出各個(gè)子空間的聚類單元。
52、CLUQUE算法主要用于找出在高維數(shù)據(jù)空間中存在的低維聚類。
53、為了求出d維空間聚類,必須組合給出所有d-1維子空間的聚類,導(dǎo)致其算法的空間和時(shí)間效率都較低,而且要求用戶輸入兩個(gè)參數(shù):數(shù)據(jù)取值空間等間隔距離和密度闊值。
54、這2個(gè)參數(shù)與樣木數(shù)據(jù)緊密相關(guān),用戶一般難以確定。
55、CLIQUE算法對(duì)數(shù)據(jù)輸人順序不敏感。
本文分享完畢,希望對(duì)大家有所幫助。
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