一、Kmeans原理
Kmeans算法是一种常见的聚类算法,用于将数据集划分成k个不重叠的簇。其主要思想是通过迭代的方式将样本电话分到不同的簇中,使得同一簇内的样本点相似度较高,不同簇之间的相似度较低。
Kmeans算法的详细步骤:
- 初始化:选择k个初始聚类中心,可以是随机选择或者根据某种启发式方法选择。聚类中心通常是从数据集中选择的k个样本点;
- 分配样本点:对于每个样本点,计算其与各个聚类中心的距离(如欧式距离),将样本点分配给距离最近的聚类中心所在的簇;
- 更新聚类中心:对于每个簇,计算其所有样本点的均值,将该均值作为新的聚类中心;
- 重复步骤2和3:直到聚类中心不再发生变化或者达到预定的迭代次数;
- 输出结果:最终得到k个聚类簇,每个簇包含一组样本点。
Kmeans算法的特点:
- kmeans算法是一种迭代算法,通过多次迭代优化聚类结果;
- kmeans算法基于距离度量来进行样本点的分配和聚类中心的更新;
- kmeans算法对离群点敏感,离群点可能会影响聚类结果;
- kmeans算法要求事先指定聚类的个数k。
Kmeans算法的优化方法:
- 通过增加迭代次数或设置收敛条件来控制算法的迭代次数;
- 使用更好的初始化方法,如Kmeans++算法,可以更好地选择初始聚类中心;
- 对于离群点的处理,可以使用基于距离的异常值检测方法,或者采用基于密度的聚类算法。
二、实验环境
三、Kmeans简单代码实现
1. 构造数据
import numpy as np data = np.array([[3, 2], [4, 1], [3, 6], [4, 7], [3, 9], [6, 8], [6, 6], [7, 7]])