kmeans算法是什么?

2024-05-15

1. kmeans算法是什么?

K-means算法是一种基于距离的聚类算法,也叫做K均值或K平均,也经常被称为劳埃德(Lloyd)算法。是通过迭代的方式将数据集中的各个点划分到距离它最近的簇内,距离指的是数据点到簇中心的距离。
K-means算法的思想很简单,对于给定的样本集,按照样本之间的距离大小,将样本划分为K个簇。将簇内的数据尽量紧密的连在一起,而让簇间的距离尽量的大。

算法流程
1、选取数据空间中的K个对象作为初始中心,每个对象代表一个聚类中心。
2、对于样本中的数据对象,根据它们与这些聚类中心的欧氏距离,按距离最近的准则将它们分到距离它们最近的聚类中心(最相似)所对应的类。
3、更新聚类中心:将每个类别中所有对象所对应的均值作为该类别的聚类中心,计算目标函数的值。
4、判断聚类中心和目标函数的值是否发生改变,若不变,则输出结果,若改变,则返回2)。

kmeans算法是什么?

2. Kmeans算法原理

 Kmeans是一种无监督的基于距离的聚类算法,其变种还有Kmeans++。
                                                                                                                            注意,某些聚类中心可能没有被分配到样本,这样的聚类中心就会被淘汰(意味着最终的类数可能会减少) 
   和其他机器学习算法一样,K-Means 也要评估并且最小化聚类代价,在引入 K-Means 的代价函数之前,先引入如下定义:
                                           引入代价函数:
                                                                                                                                                                   5) 对噪音和异常点比较的敏感。
   数据呈圆形、凸型、在一起的簇的数据形状近似高斯分布的这些数据是kmeans喜欢的数据。

3. kmeans算法的基本工作和优缺点

您好,亲,很高兴为您解答。亲,Kmeans算法小结 优点: 原理简单,实现简单,收敛速度快; 聚类效果比较好; 可解释性强,直观; 只有一个参数k; 缺点: k的选择对聚类效果影响较大; 对于不是凸的数据集比较难收敛; 类别不均衡数据集聚类效果不好; 结果局部最优; 对噪声点敏感; 聚类结果是球形。【摘要】
kmeans算法的基本工作和优缺点【提问】
您好,亲,很高兴为您解答。亲,Kmeans算法小结 优点: 原理简单,实现简单,收敛速度快; 聚类效果比较好; 可解释性强,直观; 只有一个参数k; 缺点: k的选择对聚类效果影响较大; 对于不是凸的数据集比较难收敛; 类别不均衡数据集聚类效果不好; 结果局部最优; 对噪声点敏感; 聚类结果是球形。【回答】
Kmeans算法的思想很简单,根据给定样本集中样本间距离的大小将样本集划分为k个簇(类),使得每个点都属于距离它最近的那个聚类中心(即均值means)对应的类。【回答】
之所以叫kmenas是因为它可以发现k(用户指定)个簇且簇中心用属于该簇的数据的均值来表示。【回答】

kmeans算法的基本工作和优缺点

4. kmeans算法用Python怎么实现

K-means算法是集简单和经典于一身的基于距离的聚类算法
采用距离作为相似性的评价指标,即认为两个对象的距离越近,其相似度就越大。
该算法认为类簇是由距离靠近的对象组成的,因此把得到紧凑且独立的簇作为最终目标。
核心思想
通过迭代寻找k个类簇的一种划分方案,使得用这k个类簇的均值来代表相应各类样本时所得的总体误差最小。
k个聚类具有以下特点:各聚类本身尽可能的紧凑,而各聚类之间尽可能的分开。
k-means算法的基础是最小误差平方和准则,

各类簇内的样本越相似,其与该类均值间的误差平方越小,对所有类所得到的误差平方求和,即可验证分为k类时,各聚类是否是最优的。
上式的代价函数无法用解析的方法最小化,只能有迭代的方法。

3、算法步骤图解
下图展示了对n个样本点进行K-means聚类的效果,这里k取2。


4、算法实现步骤
k-means算法是将样本聚类成 k个簇(cluster),其中k是用户给定的,其求解过程非常直观简单,具体算法描述如下:
1) 随机选取 k个聚类质心点
2) 重复下面过程直到收敛  {

5. kmeans算法用Python怎么实现

k-means算法实际上就是通过计算不同样本间的距离来判断他们的相近关系的,相近的就会放到同一个类别中去。
1.首先我们需要选择一个k值,也就是我们希望把数据分成多少类,这里k值的选择对结果的影响很大,Ng的课说的选择方法有两种一种是elbow method,简单的说就是根据聚类的结果和k的函数关系判断k为多少的时候效果最好。另一种则是根据具体的需求确定,比如说进行衬衫尺寸的聚类你可能就会考虑分成三类(L,M,S)等
2.然后我们需要选择最初的聚类点(或者叫质心),这里的选择一般是随机选择的,代码中的是在数据范围内随机选择,另一种是随机选择数据中的点。这些点的选择会很大程度上影响到最终的结果,也就是说运气不好的话就到局部最小值去了。这里有两种处理方法,一种是多次取均值,另一种则是后面的改进算法(bisecting K-means)
3.终于我们开始进入正题了,接下来我们会把数据集中所有的点都计算下与这些质心的距离,把它们分到离它们质心最近的那一类中去。完成后我们则需要将每个簇算出平均值,用这个点作为新的质心。反复重复这两步,直到收敛我们就得到了最终的结果。

kmeans算法用Python怎么实现

6. kmeans算法用Python怎么实现

python是一款应用非常广泛的脚本程序语言,谷歌公司的网页就是用python编写。python在生物信息、统计、网页制作、计算等多个领域都体现出了强大的功能。python和其他脚本语言如java、R、Perl 一样,都可以直接在命令行里运行脚本程序。工具/原料
python;CMD命令行;windows操作系统
方法/步骤
1、首先下载安装python,建议安装2.7版本以上,3.0版本以下,由于3.0版本以上不向下兼容,体验较差。

2、打开文本编辑器,推荐editplus,notepad等,将文件保存成 .py格式,editplus和notepad支持识别python语法。
脚本第一行一定要写上 #!usr/bin/python
表示该脚本文件是可执行python脚本
如果python目录不在usr/bin目录下,则替换成当前python执行程序的目录。
3、编写完脚本之后注意调试、可以直接用editplus调试。调试方法可自行百度。脚本写完之后,打开CMD命令行,前提是python 已经被加入到环境变量中,如果没有加入到环境变量,请百度

4、在CMD命令行中,输入 “python” + “空格”,即 ”python “;将已经写好的脚本文件拖拽到当前光标位置,然后敲回车运行即可。

7. K-means的算法优点

K-Means聚类算法的优点主要集中在:1.算法快速、简单;2.对大数据集有较高的效率并且是可伸缩性的;3.时间复杂度近于线性,而且适合挖掘大规模数据集。K-Means聚类算法的时间复杂度是O(nkt) ,其中n代表数据集中对象的数量,t代表着算法迭代的次数,k代表着簇的数目。

K-means的算法优点

8. k-means算法解决了什么问题

k-means
算法属于聚类分析方法中一种基本的且应用最广泛的划分算法,它是一种已知聚类类别数的聚类算法。指定类别数为k,对样本集合进行聚类,聚类的结果由k
个聚类中心来表达,基于给定的聚类目标函数(或者说是聚类效果判别准则),算法采用迭代更新的方法,每一次迭代过程都是向目标函数值减小的方向进行,最终的聚类结果使目标函数值取得极小值,达到较优的聚类效果。使用平均误差准则函数e作为聚类结果好坏的衡量标准之一,保证了算法运行结果的可靠性和有效性。
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