K-MEANS算法
聚类概念:
- 无监督问题:我们手里没有标签了
- 聚类:相似的东西分到一组
- 难点:如何评估,如何调参
kmeans基本概念:
- 要得到簇的个数,需要指定K值
- 质心:均值,即向量各维取平均即可
- 距离的度量:常用欧几里得距离和余弦相似度(先标准化)
- 优化目标:
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
DBSCAN算法
基本概念:(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)
- 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 邻域内点的数量不小于 minPts) ϵ-邻域的距离阈值:设定的半径r - 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。
- 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”。
- 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。
- 边界点:属于某一个类的非核心点,不能发展下线了
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。 - 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
- 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
优势:
- 不需要指定簇个数
- 擅长找到离群点(检测任务)
- 可以发现任意形状的簇
- 两个参数就够了
劣势:https://www.naftaliharris.com/blog/visualizing-dbscanclustering/
- 高维数据有些困难(可以做降维)
- Sklearn中效率很慢(数据削减策略)
- 参数难以选择(参数对结果的影响非常大)