机器学习07--无监督学习-K-means算法

原创

MoooJL 2021-07-20 09:21:05 博主文章分类：机器学习 ©著作权

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无监督学习

通俗来讲，无监督学习就是没有目标值

无监督学习包含算法

聚类
- K-means(K均值聚类)
降维
- PCA

K-means原理

K-means的聚类效果图

机器学习07--无监督学习-K-means算法_机器学习

K-means聚类步骤

随机设置K个特征空间内的点作为初始的聚类中心
对于其他每个点计算到K个中心的距离，未知的点选择最近的一个聚类中心点作为标记类别
接着对着标记的聚类中心之后，重新计算出每个聚类的新中心点（平均值）
如果计算得出的新中心点与原中心点一样，那么结束，否则重新进行第二步过程

机器学习07--无监督学习-K-means算法_机器学习_02

K-meansAPI

sklearn.cluster.KMeans(n_clusters=8,init=‘k-means++’)

k-means聚类
n_clusters:开始的聚类中心数量
init:初始化方法，默认为'k-means ++’
labels_:默认标记的类型，可以和真实值比较（不是值比较）

案例：k-means对Instacart Market用户聚类

import pandas as pd
from sklearn.decomposition import PCA
from sklearn.cluster import KMeans

# 1、获取数据集
# ·商品信息- products.csv：
# Fields：product_id, product_name, aisle_id, department_id
# ·订单与商品信息- order_products__prior.csv：
# Fields：order_id, product_id, add_to_cart_order, reordered
# ·用户的订单信息- orders.csv：
# Fields：order_id, user_id,eval_set, order_number,order_dow, order_hour_of_day, days_since_prior_order
# ·商品所属具体物品类别- aisles.csv：
# Fields：aisle_id, aisle
products = pd.read_csv("../dataset/products.csv")
order_products = pd.read_csv("../dataset/order_products__prior.csv")
orders = pd.read_csv("../dataset/orders.csv")
aisles = pd.read_csv("../dataset/aisles.csv")

# 2、合并表，将user_id和aisle放在一张表上
# 1）合并orders和order_products on=order_id tab1:order_id, product_id, user_id
tab1 = pd.merge(orders, order_products, on=["order_id", "order_id"])
# 2）合并tab1和products on=product_id tab2:aisle_id
tab2 = pd.merge(tab1, products, on=["product_id", "product_id"])
# 3）合并tab2和aisles on=aisle_id tab3:user_id, aisle
tab3 = pd.merge(tab2, aisles, on=["aisle_id", "aisle_id"])

# 3、交叉表处理，把user_id和aisle进行分组
table = pd.crosstab(tab3["user_id"], tab3["aisle"])

# 4、主成分分析的方法进行降维
# 1）实例化一个转换器类PCA
transfer = PCA(n_components=0.95)
# 2）fit_transform
data = transfer.fit_transform(table)
data_new = data[:500]
km = KMeans(n_clusters=3)
km.fit(data_new)
y_predict = km.predict(data_new)
print(y_predict)