R语言 聚类分析.ppt

聚类的基本步骤?什么是类:粗略地讲,相似样品(或指标)的集合成为类。?:检验每一对观测值(对象)取值的相似性。一个相似性(邻近度)的度量定义为对象间的“接近”程度。越接近越同质。:根据邻近度的度量,被分配到各组的对象间的差别变大,而被分配到同一组的观测值应尽可能接近。关于聚类:聚类应用领域?仓储管理:对不同类的商品在入库过程中进行聚类储存?营销:发现客户集群并进行直销和重组?天文:发现相似恒星群以及星系群?地震研究:观测到的地震震源应聚集在大陆断层带?基因分析:发现具有相似表达式的基因群?…关于聚类:探索性的分析方法?作为一种探索性技术,Everitt(1993)评价到:“聚类方法基本上是用于产生一些假设而不是检验假设”。?有多少作聚类分析的人就有多少聚类方法。聚类的分类:?划分聚类方法?层次聚类方法?密度聚类方法?网格聚类方法?模型聚类方法在基于划分的聚类中,任务就是将数据划分成K个不相交的点集,使每个子集中的点尽可能同质。基于划分的方法,其代表算法有k-means算法、K-medoids等划分聚类方法k-means算法?k-;(中心对象),计算每个对象与这些中心对象的距离;并根据最小距离重新对相应对象进行划分;(有变化)聚类的均值(中心对象);,当满足一定条件,如函数收敛时,则算法终止;如果条件不满足则回到步骤2。k-means优缺点?主要优点:?是解决聚类问题的一种经典算法,简单、快速。?对处理大数据集,该算法是相对可伸缩和高效率的。?当结果簇是密集的,它的效果较好。?主要缺点?在簇的中心(平均值)被定义的情况下才能使用。?必须事先给出k(要生成的簇的数目),而且对初值敏感,对于不同的初始值,可能会导致不同结果。?不适合于发现非凸面形状的簇或者大小差别很大的簇。而且,它对于“躁声”和孤立点数据是敏感的。层次聚类方法?层次聚类方法对给定的数据集进行层次的分解,直到某种条件满足为止。具体又可分为:凝聚的层次聚类:一种自底向上的策略,首先将每个对象作为一个簇,然后合并这些原子簇为越来越大的簇,直到某个终结条件被满足。分裂的层次聚类:采用自顶向下的策略,它首先将所有对象置于一个簇中,然后逐渐细分为越来越小的簇,直到达到了某个终结条件。?层次凝聚的代表是AGNES算法。层次分裂的代表是DIANA算法。层次聚类优缺点?层次聚类方法是不可逆的,也就是说,当通过凝聚式的方法将两组合并后,无法通过分裂式的办法再将其分离到之前的状态,反之亦然。?另外,层次聚类过程中调查者必须决定聚类在什么时候停止,以得到某个数量的分类。?在不必要的情况下应该小心使用层次聚类方法。1、距离的定义距离的定义有很多,但是必须遵循一定的规则。假设表示样本之间的距离,则一般要求它满足如下条件:(1)对一切i,j都大于等于0(2)等于0当且仅当i=j(3)对一切i和j可以互换(4)ijdjixx与ijdijdijd都成立,,对一切kjidddkjikij??