机器学习|机器学习 西瓜书 Day11 聚类(下)

p202 - p224
今天平平淡淡
第九章 聚类 9.4 原型聚类 “原型”是指样本空间中具有代表性的点。
9.4.1 k-means
针对所得簇最小化平方误差
想要最小化平方误差 是一个NP难问题
因此使用了贪心策略
算法伪码:p203 图9.2
算法开始随机选取样本作为初始均值向量
考察每个样本,与哪个均值向量最近,从而分到哪个簇
分完一轮之后更新均值向量
重复以上过程直至收敛。
9.4.2 学习向量量化(LVQ)
也是试图找到一组原型向量。
但LVQ假设数据样本带有标记,利用这些监督信息来辅助聚类。
LVQ的目的是学得一组n维原型向量,每个向量代表一个簇
【机器学习|机器学习 西瓜书 Day11 聚类(下)】算法伪码:p205 图9.4
先初始化原型向量。
每一轮迭代中,随机选取一个有标记的训练样本,找到和他最近的原型向量,并根据两者的类别标记决定如何更新。如果一样,则将原型更靠近一些。不一样,则远离一些。
可以这样理解:每个原型向量定义了与之相关的一个区域。
这些区域形成一个划分。
该划分通常称为“Voronoi划分”
9.4.3 高斯混合聚类
与上两个不同,高斯混合聚类采用概率模型来表达聚类原型。
p206 - 210。
比较数学。
9.5 密度聚类 基于密度的聚类假设聚类结构能通过样本分布的紧密程度来确定。
DBSCAN,基于一组邻域参数来刻画紧密程度。
ε-邻域、核心对象、密度直达、密度可达、密度相连的定义。p212
从而DBSCAN对“簇”进行了定义:
连续性:同一个簇的必然密度相连。
最大性:每个都不可再扩大。
那么如何找到满足上面性质的簇呢?不难证明,由x密度可达的所有样本组成的集合就是一个簇。
于是,DBSCAN先选一个样本作为种子。找簇。一直下去直到找完。
9.6 层次聚类 形成树形的聚类结构。
既可以从上往下,也可以从下往上。
AGNES:从下往上。
把每个样本看成一个初始聚类簇,然后每一步对两个最近的合并。直到簇数达到要求。
簇间距离的刻画:最小距离/最大距离/平均距离。
伪码 p215 图9.11

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