基于聚类分析的图模型文档分类
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聚类分析聚类分析是将个对象按各自的特征将相似的对象归到同一个类或簇的一种方法,它的原则是同一个类中的对象有很大的相似性,而不同类间的对象有很大的相异性。
特点:①适用于没有先验知识情况下的分类。
对于没有先前的经验或一些规则的对象进行分类,则显得很随意和主观,这时需要使用聚类分析法通过对象各自的特性来合理的分类;②能处理多个维度或属性决定的分类。
例如,对于某个地区的全部家庭的富裕程度而言,通过家庭的收入和支出差可以简单分类,容易知道。
但是如果要求从家庭的收入、家庭的支出、家庭的固有资产、家庭所在地区的地段等多个变量来分析就比较复杂,然后解决这个问题可以使用聚类分析算法。
③聚类分析算法也是一种探索性分析方法,能够挖掘对象的潜在规律和特性,并根据相似性原则对事物进行分类。
几类距离公式:()()()()()()()()2111122111.2.=,3.,4.||5.1||6.2||7p qpq iji G j G p qpq p q Tp qpq p q pqp qpqq ij ik jkk pij ik jk k pij ik jkk D dn n D d x x n n ward D x x x x n n Minkowski d q x x d x x d x x ∈∈======-+⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦=-⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦∑∑∑∑∑类平均距离重心距离离差平方和距离闵科夫斯基绝对值距离欧氏距离()()()())1||.8.pik jk ij k ik jkij x x Wiliams d L x x Mahalanobis d M =-=+=∑兰式距离马氏距离其中是样品协方差系统聚类法思想先将每一个样本作为一个单独的类,然后计算各个样本之间的距离i S ,在将计算出来的距离i S 定义为类之间的距离j S ,以为j S 标准的距离,进行合理合并,形成新的一个类,在重新对新类和其他剩余的类进行计算其距离,循环执行合并动作,直到全部的样本都属于一个大类为止。
什么是聚类分析?聚类分析方法的类别聚类分析是指将数据对象的集合分组为由类似的对象组成的多个类的分析过程。
基本概念聚类(Clustering)就是一种寻找数据之间内在结构的技术。
聚类把全体数据实例组织成一些相似组,而这些相似组被称作簇。
处于相同簇中的数据实例彼此相同,处于不同簇中的实例彼此不同。
聚类技术通常又被称为无监督学习,与监督学习不同的是,在簇中那些表示数据类别的分类或者分组信息是没有的。
数据之间的相似性是通过定义一个距离或者相似性系数来判别的。
图1 显示了一个按照数据对象之间的距离进行聚类的示例,距离相近的数据对象被划分为一个簇。
图1 聚类分析示意聚类分析可以应用在数据预处理过程中,对于复杂结构的多维数据可以通过聚类分析的方法对数据进行聚集,使复杂结构数据标准化。
聚类分析还可以用来发现数据项之间的依赖关系,从而去除或合并有密切依赖关系的数据项。
聚类分析也可以为某些数据挖掘方法(如关联规则、粗糙集方法),提供预处理功能。
在商业上,聚类分析是细分市场的有效工具,被用来发现不同的客户群,并且它通过对不同的客户群的特征的刻画,被用于研究消费者行为,寻找新的潜在市场。
在生物上,聚类分析被用来对动植物和基因进行分类,以获取对种群固有结构的认识。
在保险行业上,聚类分析可以通过平均消费来鉴定汽车保险单持有者的分组,同时可以根据住宅类型、价值、地理位置来鉴定城市的房产分组。
在互联网应用上,聚类分析被用来在网上进行文档归类。
在电子商务上,聚类分析通过分组聚类出具有相似浏览行为的客户,并分析客户的共同特征,从而帮助电子商务企业了解自己的客户,向客户提供更合适的服务。
聚类分析方法的类别目前存在大量的聚类算法,算法的选择取决于数据的类型、聚类的目的和具体应用。
聚类算法主要分为5 大类:基于划分的聚类方法、基于层次的聚类方法、基于密度的聚类方法、基于网格的聚类方法和基于模型的聚类方法。
1. 基于划分的聚类方法基于划分的聚类方法是一种自顶向下的方法,对于给定的n 个数据对象的数据集D,将数据对象组织成k(k≤n) 个分区,其中,每个分区代表一个簇。
聚类算法在图像分类中的应用一、概述随着科技的不断发展,智能化技术在图像处理领域的应用逐渐普及。
图像分类是图像处理中的一个重要问题,它通常被定义为将相似的图像分组到同一类别中。
与传统的手动分类不同,聚类算法可以自动地将图像分类,并且不需要先验知识,因此在图像分类中有着广泛的应用。
二、聚类算法聚类算法是一种机器学习技术,它是将数据集分成多个组(类)的无监督学习方法。
聚类算法根据数据点之间的相似性将它们分为不同的类别,并且具有以下的特点:1. 区分度高:不同类之间的区分度较高,同类之间区分度较低。
2. 鲁棒性强:对于数据中的噪声具有较高的鲁棒性。
3. 自适应性好:可以自动确定聚类数量,不需要先验知识。
三、图像分类图像分类是将一个数据集中的图像分为不同的类别的过程。
对于人类来说,图像分类是简单的,并且可以轻松地识别出在图像中物体的类别。
但是对于计算机来说,图像分类需要通过图像中的像素值和特征来确定图像的类别。
因此,在图像分类中,许多算法都是基于图像特征的,比如颜色、纹理、形状等。
四、聚类算法在图像分类中的应用聚类算法在图像分类中的应用主要是将图像分为不同的类别。
通常情况下,聚类算法是基于像素值和颜色特征来进行图像分类的。
1. K-means算法K-means算法是最经典的聚类算法之一,它通过不断迭代的方式找到最优的聚类中心,将样本点归入不同的分类。
K-means算法在图像分类中的应用可以分为以下步骤:a. 读入图像并将其转换为像素点集。
b. 确定聚类数量和颜色空间。
c. 将样本点不断迭代直到找到最优聚类中心。
d. 根据聚类中心将像素点分类。
e. 用聚类中心重新构建图像。
2. DBSCAN算法DBSCAN算法是一种密度聚类算法,它可以在不需要预知聚类数量的情况下对样本点进行聚类。
DBSCAN算法在图像分类中的应用可以分为以下步骤:a. 读入图像并将其转换为像素点集。
b. 计算样本点之间的距离,并确定半径r和邻域中最小数据点数minPts。
聚类分析AI技术中的聚类分析模型与数据集划分聚类分析是一种常用的机器学习方法,用于将数据集中的样本划分为不同的类别或群组。
随着人工智能技术的不断发展,聚类分析在各个领域中得到了广泛的应用。
本文将介绍聚类分析在AI技术中的聚类分析模型与数据集划分的相关内容。
一、聚类分析模型聚类分析模型是实现聚类分析任务的关键。
根据不同的算法原理和性质,常见的聚类分析模型包括K均值聚类、层次聚类、密度聚类等。
1. K均值聚类K均值聚类是一种基于距离的聚类算法,其核心思想是将数据集划分为K个不同的非重叠的类别。
算法的步骤主要包括初始化K个聚类中心、计算每个样本与聚类中心之间的距离、调整聚类中心位置以及重新划分样本等。
2. 层次聚类层次聚类是一种自下而上或自上而下的聚类方法,通过计算样本之间的相似性度量来构建聚类树。
常见的层次聚类方法包括凝聚式聚类和分裂式聚类。
凝聚式层次聚类从每个样本开始自底向上逐渐合并,直到构建全局的聚类树。
分裂式层次聚类则从整体开始自顶向下逐渐分割,直到得到单个样本作为独立的聚类。
3. 密度聚类密度聚类是一种基于密度的聚类方法,其核心思想是将数据集中的密度较高的样本划分为一类。
通过计算样本之间的密度来确定聚类边界,并将稠密的区域作为聚类簇。
著名的密度聚类算法有DBSCAN和OPTICS等。
二、数据集划分在聚类分析中,数据集的划分对于聚类结果的准确性至关重要。
常用的数据集划分方法有随机划分和分层划分。
1. 随机划分随机划分是将数据集中的样本按照一定的比例随机分为训练集和测试集。
这种划分方法简单快捷,适用于样本分布均匀且样本数较多的情况。
但随机划分可能会出现训练集和测试集之间样本分布不一致的问题,导致聚类效果不佳。
2. 分层划分分层划分是根据数据集中样本的特征或类别进行划分。
例如,可以根据样本所属的标签或特征值将数据集分为不同的层,并在每个层内进行随机划分。
这种划分方法可以保证训练集和测试集在整体上具有一致的分布特性,提高聚类模型的稳定性和泛化能力。