首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往

如何在k-means中记录每一次迭代的质心?

在k-means算法中,记录每一次迭代的质心可以通过以下步骤实现:

  1. 初始化k个质心,可以随机选择k个数据点作为初始质心。
  2. 对于每个数据点,计算其与k个质心的距离,并将其归类到距离最近的质心所属的簇中。
  3. 对于每个簇,计算该簇内所有数据点的均值,作为新的质心。
  4. 检查新的质心与旧的质心之间的差异,如果差异小于设定的阈值,则算法收敛,否则返回第2步继续迭代。
  5. 在每一次迭代中,记录当前的质心位置。

具体实现时,可以使用一个列表或数组来存储每个质心的坐标。在每次迭代中,将当前的质心坐标添加到列表中。最终,列表中的每个元素即为每一次迭代的质心。

以下是一个示例代码片段,展示了如何在k-means算法中记录每一次迭代的质心:

代码语言:txt
复制
import numpy as np

def k_means(data, k, threshold):
    # 初始化k个质心
    centroids = np.random.choice(data, size=k, replace=False)
    centroids_history = [centroids]  # 记录质心的历史

    while True:
        # 分配数据点到最近的质心簇
        clusters = [[] for _ in range(k)]
        for point in data:
            distances = [np.linalg.norm(point - centroid) for centroid in centroids]
            cluster_index = np.argmin(distances)
            clusters[cluster_index].append(point)

        # 计算新的质心
        new_centroids = []
        for cluster in clusters:
            new_centroids.append(np.mean(cluster, axis=0))

        # 检查质心的变化
        if np.linalg.norm(np.array(new_centroids) - np.array(centroids)) < threshold:
            break

        centroids = new_centroids
        centroids_history.append(centroids)

    return centroids_history

# 示例使用
data = np.array([[1, 2], [2, 1], [10, 12], [12, 10], [20, 25], [25, 20]])
k = 2
threshold = 0.01

centroids_history = k_means(data, k, threshold)
for i, centroids in enumerate(centroids_history):
    print(f"Iteration {i+1}: {centroids}")

在上述示例中,centroids_history列表存储了每一次迭代的质心坐标。通过打印centroids_history,可以查看每次迭代的质心位置。

请注意,上述示例代码仅用于演示目的,实际应用中可能需要根据具体情况进行适当的修改和优化。

页面内容是否对你有帮助?
有帮助
没帮助

相关·内容

EM算法原理总结

本文就对EM算法原理做一个总结。 1. EM算法要解决问题     我们经常会从样本观察数据,找出样本模型参数。 最常用方法就是极大化模型分布对数似然函数。     ...以此类推,不断迭代下去,直到模型分布参数基本无变化,算法收敛,找到合适模型参数。     从上面的描述可以看出,EM算法是迭代求解最大值算法,同时算法在每一次迭代时分为两步,E步和M步。...一轮轮迭代更新隐含数据和模型分布参数,直到收敛,即得到我们需要模型参数。     一个最直观了解EM算法思路K-Means算法,见之前写K-Means聚类算法原理。...在K-Means聚类时,每个聚类簇质心是隐含数据。我们会假设$K$个初始化质心,即EM算法E步;然后计算得到每个样本最近质心,并把样本聚类到最近这个质心,即EM算法M步。...重复这个E步和M步,直到质心不再变化为止,这样就完成了K-Means聚类。     当然,K-Means算法是比较简单,实际问题往往没有这么简单。

55730
  • EM算法原理总结

    本文就对EM算法原理做一个总结。 1. EM算法要解决问题 我们经常会从样本观察数据,找出样本模型参数。 最常用方法就是极大化模型分布对数似然函数。...以此类推,不断迭代下去,直到模型分布参数基本无变化,算法收敛,找到合适模型参数。 从上面的描述可以看出,EM算法是迭代求解最大值算法,同时算法在每一次迭代时分为两步,E步和M步。...一轮轮迭代更新隐含数据和模型分布参数,直到收敛,即得到我们需要模型参数。 一个最直观了解EM算法思路K-Means算法,见之前写K-Means聚类算法原理。...在K-Means聚类时,每个聚类簇质心是隐含数据。我们会假设 K K个初始化质心,即EM算法E步;然后计算得到每个样本最近质心,并把样本聚类到最近这个质心,即EM算法M步。...重复这个E步和M步,直到质心不再变化为止,这样就完成了K-Means聚类。 当然,K-Means算法是比较简单,实际问题往往没有这么简单。

    1.4K80

    何在keras添加自己优化器(adam等)

    2、找到keras在tensorflow下根目录 需要特别注意是找到keras在tensorflow下根目录而不是找到keras根目录。...一般来说,完成tensorflow以及keras配置后即可在tensorflow目录下python目录中找到keras目录,以GPU为例keras在tensorflow下根目录为C:\ProgramData...找到optimizers.pyadam等优化器类并在后面添加自己优化器类 以本文来说,我在第718行添加如下代码 @tf_export('keras.optimizers.adamsss') class...# 传入优化器名称: 默认参数将被采用 model.compile(loss=’mean_squared_error’, optimizer=’sgd’) 以上这篇如何在keras添加自己优化器...(adam等)就是小编分享给大家全部内容了,希望能给大家一个参考。

    45K30

    EM算法原理总结

    以此类推,不断迭代下去,直到模型分布参数基本无变化,算法收敛,找到合适模型参数。 从上面的描述可以看出,EM算法是迭代求解最大值算法,同时算法在每一次迭代时分为两步,E步和M步。...一轮轮迭代更新隐含数据和模型分布参数,直到收敛,即得到我们需要模型参数。 一个最直观了解EM算法思路K-Means算法,见之前写K-Means聚类算法原理。...在K-Means聚类时,每个聚类簇质心是隐含数据。我们会假设K个初始化质心,即EM算法E步;然后计算得到每个样本最近质心,并把样本聚类到最近这个质心,即EM算法M步。...重复这个E步和M步,直到质心不再变化为止,这样就完成了K-Means聚类。 当然,K-Means算法是比较简单,实际问题往往没有这么简单。...注意到上式 ? 是一个分布,因此 ? 可以理解为 ? 基于条件概率分布 ? 期望。 至此,我们理解了EM算法E步和M步具体数学含义。 03 EM算法流程 现在我们总结下EM算法流程。

    83320

    机器学习_分类_数据聚类

    之前提到了,这是个爬山算法,它核函数会随着迭代次数增加逐渐向高密度区域靠近。 2、在每轮迭代,算法会不断计算圆心到质心偏移均值,然后整体向质心靠近。漂移圆圈内密度与数据点数成正比。...K-Means算法主要缺点之一是它直接用了距离质心平均值。 1、首先,我们确定聚类数量(K-Means),并随机初始化每个聚类高斯分布参数。...为了可视化这个过程,我们可以看看上面的图片,特别是黄色聚类。第一次迭代,它是随机,大多数黄点都集中在该聚类右侧。当我们按概率计算加权和后,虽然聚类中部出现一些点,但右侧比重依然很高。...随着迭代次数增加,黄点在聚类位置也完成了“右下→左下”移动。因此,标准差变化调整着聚类形状,以使它能更适合数据点分布。 4、迭代步骤2和步骤3,直至收敛。 GMM有两个关键优势。...谈及缺点,和K-Means相比,GMM每一步迭代计算量比较大。另外,它求解办法基于EM算法,因此有可能陷入局部极值,需要经过多次迭代

    34910

    机器学习之K均值(K-Means)算法

    对于K个初始化质心:由于我们采用启发式迭代方法,K个初始化质心位置选择对最后聚类结果和运行时间都有较大影响,最好选择K个质心不要离得太近。...4.距离计算优化Elkan K-Means算法 传统K-Means算法,我们每次迭代时都要计算所有样本点到所有质心之间距离,那么有没有什么方法来减少计算次数呢?...Elkan K-Means迭代速度比传统K-Means算法迭代速度有较大提高,但如果我们样本特征是稀疏,或者有缺失值的话,此种方法便不再使用。...5.大样本优化Mini Batch K-Means算法 传统K-Means算法需要计算所有样本点到所有质心距离,计算复杂度较高。...Mini Batch K-Means采用无放回随机采样方法从样本集中选取部分数据,然后用选取数据进行传统K-Means算法训练。然后进行迭代并更新质心,直到质心稳定或达到指定迭代次数。

    1.7K11

    一文读懂K均值(K-Means)聚类算法

    K-Means算法,簇个数K是一个超参数,需要人为输入来确定。K-Means核心任务就是根据设定好K,找出K个最优质心,并将离这些质心最近数据分别分配到这些质心代表簇中去。...而距离衡量方法有多种,令x表示簇一个样本点,μ表示该簇质心,n表示每个样本点中特征数目,i表示组成点x每个特征,则该样本点到质心距离可以由以下距离来度量: 采用欧几里得距离,则一个簇中所有样本点到质心距离平方和为...实际上,在质心不断变化不断迭代过程,总体平方和是越来越小。我们可以通过数学来证明,当整体平方和达到最小值时候,质心就不再发生变化了。如此,K-Means求解过程,就变成了一个最优化问题。...在过去经验,已经总结出不同距离所对应质心选择方法和Inertia,在K-Means,只要使用了正确质心和距离组合,无论使用什么距离,都可以达到不错聚类效果。...在sklearn,使用参数init =‘k-means ++'来选择使用k-means++作为质心初始化方案。 6. 聚类算法迭代问题 大家都知道,当质心不再移动,Kmeans算法就会停下来。

    1K20

    机器学习笔记之聚类算法K-Means

    0x04 Mini Batch K-Means算法 传统K-Means算法需要计算所有样本点到所有质心距离,计算复杂度较高。...对于每一个小批量,通过计算平均值得到更新质心,并把小批量里数据分配给该质心,随着迭代次数增加,这些质心变化是逐渐减小,直到质心稳定或者达到指定迭代次数,停止计算。...0x05 Elkan K-Means算法 在传统K-Means算法,我们在每轮迭代时,要计算所有的样本点到所有的质心距离,这样会比较耗时。那么,对于距离计算有没有能够简化地方呢?...传统K-Means算法,我们每次迭代时都要计算所有样本点到所有质心之间距离,那么有没有什么方法来减少计算次数呢?...Elkan K-Means迭代速度比传统K-Means算法迭代速度有较大提高,但如果我们样本特征是稀疏,或者有缺失值的话,此种方法便不再使用。

    74920

    原创 | 一文读懂K均值(K-Means)聚类算法

    K-Means算法,簇个数K是一个超参数,需要人为输入来确定。K-Means核心任务就是根据设定好K,找出K个最优质心,并将离这些质心最近数据分别分配到这些质心代表簇中去。...而距离衡量方法有多种,令x表示簇一个样本点,μ表示该簇质心,n表示每个样本点中特征数目,i表示组成点x每个特征,则该样本点到质心距离可以由以下距离来度量: 采用欧几里得距离,则一个簇中所有样本点到质心距离平方和为...实际上,在质心不断变化不断迭代过程,总体平方和是越来越小。我们可以通过数学来证明,当整体平方和达到最小值时候,质心就不再发生变化了。如此,K-Means求解过程,就变成了一个最优化问题。...在过去经验,已经总结出不同距离所对应质心选择方法和Inertia,在K-Means,只要使用了正确质心和距离组合,无论使用什么距离,都可以达到不错聚类效果。...在sklearn,使用参数init =‘k-means ++'来选择使用k-means++作为质心初始化方案。 6. 聚类算法迭代问题 大家都知道,当质心不再移动,Kmeans算法就会停下来。

    7.5K41

    Python数据分析笔记:聚类算法之K均值

    通常迭代结束条件为新质心与之前质心偏移值小于一个给定阈值。 下面给一个简单例子来加深理解。如下图有4个样本点,坐标分别为A(-1,-1),B(1,-1),C(-1,1),D(1,1)。...K-Means迭代过程如下: ?...2、测试数据 下面这个测试数据有点类似SNS好友关系,假设是10个来自2个不同圈子同学SNS聊天记录。显然,同一个圈子内同学会有更密切关系和互动。 数据如下所示,每一行代表一个好友关系。...第一行表示同学0与同学1亲密程度为9(越高表示联系越密切)。 显然,这个数据并没有告知我们这10个同学分别属于哪个圈子。因此我们目标是使用K-Means聚类算法,将他们聚成2类。...由于K-Means毕竟是无监督学习,在很多情况下自然无法与有监督学习算法进行同样标准比较。但其不需要监督特性,广泛应用与社交图谱(本例)、相似性匹配(搜索相似的新闻、帖子)等引用场景。

    1K100

    【系列课】机器学习算法基础,从聚类开始

    上期内容【系列课】掌握机器学习,引领科研潮流,我们给大家介绍了机器学习基本概念和其应用场景。可以说,机器学习充斥在各种各样科学研究,给我们研究带来了很多不可思议改变。...将满足上述条件K个簇称作一个合理划分。 基本思想:对于给定类别K,首先给定初始划分,通过迭代改变样本和簇隶属关系,使得每一次改进之后划分方案都较前一次好。...从数据集中随机选择k个数据点作为质心。 对数据集中每一个点,计算其与每一个质心距离(欧式距离),离哪个质心近,就划分到那个质心所属集合。 把所有数据归好集合后,一共有k个集合。...如果新质心和原质心距离变化很大,需要迭代3~5步骤。 这个过程看似复杂难以理解,其实看得多了就容易明白,具体流程演示如下图所示。 ?...Kmeans算法在我们日常科研工作中用处颇多,举个实际例子,我们检测了100个肿瘤病人突变位点,想要用突变位点对病人进行分子分型,比如高危组、危组、低危组等,这个时候不妨试试看K-means聚类哦

    93631

    产品经理3分钟都懂K-means聚类算法

    经过k-means聚类后,各类别内部样本会尽可能紧凑,而各类别之间样本会尽可能分开。 k-means思想:将距离最近样本认为属于同一个类,每一个类有一个“质心”样本。...k-means计算过程: 1)初始化 1.1)初始化值:输入K值,输入data[N]全集 1.2)初始化质心:从data[N]全集中随机选取K个样本,作为K个类质心 1.3)初始化分类:对于随机选取初始化质心...,初始化每个样本分类,将样本归入离它最近那个质心那一类(可以认为是第0次迭代) 2)迭代运算 2.1)质心变换:对于同一个类样本集合,重新计算质心 2.2)分类变换:对于变换后质心,所有样本重新计算分类...,计算依据仍是“将样本归入离它最近那个质心那一类” 2.3)反复进行迭代运算,直至2.1)质心变换与2.2)分类变换都不再变化为止,理论可以证明,k-means聚类算法一定是收敛 3)输出结果...一般使用距离方差法:将同一类所有样本都尝试着作为“假定质心”,计算此时该类中所有样本与“假定质心”距离方差,将方差最小“假定质心”设为该类质心

    86980

    「经验」浅谈聚类分析在工作应用

    凝聚型层次聚类是层次聚类较常用方式,其核心原理是,初始假设每个个体都是一类,每一次迭代会合并最相近点,当所有点都合并成一类或者满足停止条件时,则终止模型迭代,是一种自下而上方式。...模型优缺点 [优点] 模型解释能力较强 无需设定K(可作为K-means聚类探索K先验算法) 对于K-means不擅长非球形点处理较好 [缺点] 时间复杂度较高,运行慢 无法解决非凸对象分布 2、...基于划分方法 - K-means聚类 1....模型原理 其思想有一些类似于「凝聚型层次聚类」,但在开始模型之前,需要预先输入最终聚类簇个数K,然后初始挑选几个点作为质心,再接着将相近点进行合并,并形成新质心迭代原则是「类内点距足够近,类间点距足够远...模型流程 步骤1:随机选择K个对象,作为K个簇初始质心(由于K是随机,因此K-means聚类每次结果会出现差异); 步骤2:与质心相近对象,合并成一类,并迭代出新质心; 步骤3:重复第1、2步骤

    38920

    K-Means聚类算法原理

    2)在确定了k个数后,我们需要选择k个初始化质心,就像上图b随机质心。...输入是样本集$D=\{x_1,x_2,...x_m\}$,聚类簇树k,最大迭代次数N     输出是簇划分$C=\{C_1,C_2,...C_k\}$      1) 从数据集D随机选择k个样本作为初始...K-Means距离计算优化elkan K-Means     在传统K-Means算法,我们在每轮迭代时,要计算所有的样本点到所有的质心距离,这样会比较耗时。...这个从三角形性质也很容易得到。     利用上边两个规律,elkan K-Means比起传统K-Means迭代速度有很大提高。...大样本优化Mini Batch K-Means     在统K-Means算法,要计算所有的样本点到所有的质心距离。

    82510

    动态聚类

    ),将样本点归到最相似的类,接着重新计算每个类质心(即为类心),重复这样过程,不断地“自组织”,直至质心不再改变,最终确定每个样本所属类别及每个类质心。...对于其余每一个对象,根据该对象与各聚类质心之间距离,把它分配到与最相似的聚类。然后计算每个聚类质心。重复上述过程,直到准则函数收敛。...过程如下: (1)初始化常数K,随机选取初始点为质心; (2)重复计算一下过程,直到质心不再改变; (3)计算样本与每个质心之间相似度,将样本归类到最相似的类; (4)重新计算质心; (5)输出最终质心及每个类...例如,在python,某篮球联赛共计257名篮球运动员,表1展示了他们赛绩得分(PPG)、场均篮板(RPG)和场均助攻(ARG)前10条记录,对表1球员场均得分、篮板助攻数据采用K-Means...需要给出一个对类内分量方差限制参数,用以决定是否需要将某一类分裂成两类; (2)易于算法由自我调整能力,因而需要设置若干个控制参数,聚类期望值,每次迭代允许合并最大聚类对数,及允许迭代次数等。

    1.3K10

    机器学习算法之聚类算法

    5) 当每次迭代结果不变时,认为算法收敛,聚类完成,K-Means 一定会停下,不可能陷入一直选质心过程。 ?...例:当一个 cluster 样本点只有少数几个,(1,1)(1,2)(2,1)(1000,1000)。其中(1000,1000)是噪声。...k-medoids 只能对小样本起作用,样本大,速度就太慢了,当样本多时候,少数几个噪音对 k-means 质心影响也没有想象那么重,所以 k-means 应用明显比 k-medoids 多。...该算法迭代步骤有两步: 1) 从数据集中随机抽取一些数据形成小批量,把他们分配给最近质心 2) 更新质心 与 Kmeans 相比,数据更新在每一个小样本集上。...对于每一个小批量,通过计算平均值得到更新质心,并把小批量里数据分配给该质心,随着迭代次数增加,这些质心变化是逐渐减小,直到质心稳定或者达到指定迭代次数,停止计算。

    1.3K30

    python高级在线题目训练-第二套·主观题

    1、《Walden》 是美国作家梭罗独居瓦尔登湖畔记录,描绘了他两年多时间里所见、所闻和所思。该书崇尚简朴生活,热爱大自然风光,内容丰厚,意义深远,语言生动。...质心代表我们对属于同一个类样本中心点猜测,拿星团模型来解释就是要将所有的星星聚成k个星团,首先随机选取k个宇宙点(或者k个星星)作为k个星团质心,然后第一步对于每一个星星计算其到k个质心中每一个距离...重复迭代第一步和第二步直到质心不变或者变化很小。      下图展示了对n个样本点进行K-means聚类效果,这里k取2。...K-means面对第一个问题是如何保证收敛,前面的算法强调结束条件就是收敛,可以证明K-means完全可以保证收敛性。...由于畸变函数J是非凸函数,意味着我们不能保证取得最小值是全局最小值,也就是说k-means质心初始位置选取比较感冒,但一般情况下k-means达到局部最优已经满足需求。

    71910

    【数据挖掘】聚类算法总结

    为弥补分解与合并不足,层次合并经常要与其它聚类方法相结合,循环定位。...选择K个点作为初始质心 repeat 将每个点指派到最近质心,形成K个簇 重新计算每个簇质心 until 簇不发生变化或达到最大迭代次数 时间复杂度:O(tKmn...),其中,t为迭代次数,K为簇数目,m为记录数,n为维数 空间复杂度:O((m+K)n),其中,K为簇数目,m为记录数,n为维数 ?...Canopy情况,可以把这一阶段看做数据预处理; Stage2、在各个Canopy内使用传统聚类方法(K-means),不属于同一Canopy 对象之间不进行相似性计算。...其他方法贝叶斯信息准则方法(BIC)可参看文献[5]。 2)初始质心选取 选择适当初始质心是基本kmeans算法关键步骤。

    2.7K90
    领券