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k均值聚类算法

吴恩达老师-K均值聚类 K均值聚类算法中主要是有两个关键的步骤:簇分配和移动聚类中心。...,找到所有红色(蓝色)点的均值 重复上述的步骤:簇分配和移动聚类中心,直到颜色的点不再改变,具体算法过程如下各图所示: image.png image.png image.png image.png...image.png image.png 算法 输入 K值:分成K个簇 训练样本 image.png 簇分配和移动聚类中心 和某个聚类中心之间距离的最小值,采用的是欧式距离的平方,则该样本归属于其类...c_i=\min ||x{(i)}-u_k||2 image.png 代价损失函数 image.png image.png 算法特性 基于划分的聚类算法k值需要预先指定; 欧式距离的平方表示样本和聚类中心之间的距离...,以中心或者样本的均值表示类别 算法是迭代算法,不能得到全局最优解 选择不同的初始中心,会得到不同的聚类结果 聚类结果的质量一般是通过类的平均直径来进行衡量的 k的选择:一般的,当类别数增加平均直径会减小

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算法k均值和层次聚类

在本文中,你将阅读到两种聚类算法——k-均值聚类和层次聚类,机器可以用其来快速理解大型数据集。 K-均值聚类(K-means clustering) 何时使用?...工作方式 该算法可以随机将每个观测值(observation)分配到 k 类中的一类,然后计算每个类的平均。接下来,它重新将每个观测值分配到与其最接近的均值的类别,然后再重新计算其均值。...K-均值在这里有效,是因为我们可以合理地预测这些数据会自然地落到这三个分组中。...更加细微的细节: 上面所描述的算法还有一些变体。最初的「种子」聚类可以通过多种方式完成。这里,我们随机将每位运动员分成了一组,然后计算该组的均值。...但是,这种方法有可能减少完成该算法所需的迭代次数,因为这些分组实现收敛的时间会变得更少。 K-均值聚类的一个明显限制是你必须事先提供预期聚类数量的假设。目前也存在一些用于评估特定聚类的拟合的方法。

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机器学习-K均值算法K-Means)案例

背景介绍 这是一种无监督算法,可以解决聚类问题。它的过程遵循一种简单的方法,可以通过一定数量的聚类(假设k个聚类)对给定的数据集进行分类。集群中的数据点对同级组是同质的,并且是异构的。...k表示此活动有点类似。 您查看形状并展开以解释存在多少个不同的群集/种群! ? K-均值如何形成聚类: K均值为每个群集选取k个点,称为质心。 每个数据点形成具有最接近质心的群集,即k个群集。...找到每个数据点与新质心的最近距离,并与新的k簇相关联。重复此过程,直到会聚发生为止,即质心不变。 如何确定K的值: 在K均值中,我们有聚类,每个聚类都有自己的质心。...我们知道,随着簇数的增加,该值会不断减少,但是如果绘制结果,您可能会看到平方距离的总和急剧减小,直到达到某个k值,然后才逐渐减小。 在这里,我们可以找到最佳的群集数量。 ?...下面来看使用Python实现的案例: ''' The following code is for the K-Means Created by - ANALYTICS VIDHYA ''' # importing

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机器学习之K均值(K-Means)算法

1.K-Means简介 K均值(K-Means)算法是无监督的聚类方法,实现起来比较简单,聚类效果也比较好,因此应用很广泛。K-Means算法针对不同应用场景,有不同方面的改进。...我们从最传统的K-Means算法讲起,然后在此基础上介绍初始化质心优化K-Means++算法,距离计算优化Elkan K-Means算法和大样本情况下Mini Batch K-Means算法。...假设样本集输入变量为(x1,x2,x3,…,xm),样本集划分为K个簇(C1,C2,C3,…,Ck),则我们的目标是最小化平方误差E。 ? 其中μi是簇Ci的均值向量,也可称作质心,表达式为 ?...2.K-Means算法流程 ? 对于K-Means算法,首先要注意K值的选择和K个初始化质心的选择。...3.初始化优化K-Means++ 如果是完全随机的选择, 算法的收敛可能很慢。我们在此介绍K-Means++算法,针对随机初始化质心进行优化,具体算法流程如下所示。

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【聚类算法K-均值聚类(K-Means)算法

其中K-Means算法是划分方法中的一个经典的算法。...一、K-均值聚类(K-Means)概述 1、聚类: “类”指的是具有相似性的集合,聚类是指将数据集划分为若干类,使得各个类之内的数据最为相似,而各个类之间的数据相似度差别尽可能的大。...2、K-Means: K-Means算法是一种简单的迭代型聚类算法,采用距离作为相似性指标,从而发现给定数据集中的K个类,且每个类的中心是根据类中所有数值的均值得到的,每个类的中心用聚类中心来描述。...结合最小二乘法和拉格朗日原理,聚类中心为对应类别中各数据点的平均值,同时为了使算法收敛,在迭代的过程中,应使得最终的聚类中心尽可能的不变。...3、K-Means算法流程: 随机选取K个样本作为聚类中心; 计算各样本与各个聚类中心的距离; 将各样本回归于与之距离最近的聚类中心; 求各个类的样本的均值,作为新的聚类中心; 判定:若类中心不再发生变动或者达到迭代次数

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k短路径_典型的分类算法K均值

给定一张 N 个点(编号 1,2…N),M 条边的有向图,求从起点 S 到终点 T 的第 K 短路的长度,路径允许重复经过点或边。 注意: 每条最短路中至少要包含一条边。...最后一行包含三个整数 S,T 和 K,分别表示起点 S,终点 T 和第 K 短路。 输出格式 输出占一行,包含一个整数,表示第 K 短路的长度,如果第 K 短路不存在,则输出 −1。...数据范围 1≤S,T≤N≤1000, 0≤M≤105, 1≤K≤1000, 1≤L≤100 输入样例: 2 2 1 2 5 2 1 4 1 2 2 输出样例: 14 题解 A*算法,第二次弹出来的值位第二小的值...v],v}); } } } if(dist[s] == INF)return -1; } int Astar(int s,int e,int K)...if(S == T) K ++; if(dijstra(S,T) == -1)cout<<-1<<endl; else cout<<Astar(S,T,K)<<endl;

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机器学习系列20:K-均值算法

曾经我写过一篇文章介绍监督学习和无监督学习的区别与特点,如果没看过的小伙伴可以看一下: 机器学习系列 1:监督学习和无监督学习 接下来介绍的K-均值算法就是无监督学习算法。...在无监督学习中,我们会把没有标签的数据集交给算法,让它自动地发现数据之间的关系,聚类算法(Clustering algorithm)就是一种无监督学习算法。...在聚类算法中,最常见的就是 K-均值算法K-means algorithm),我们先来看看这个算法在下面这个数据集中是如何进行工作的。 ?...再回过头来看 K-均值算法K-means algorithm):它需要传入两个参数,需要聚类的数量 K 和训练集。 ?...一开始,会根据传入聚类的数量 K 随机初始化聚类中心,然后不断地去循环内部的两个循环: ?

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使用Python实现K均值聚类算法

K均值K-Means)算法是一种常用的聚类算法,它将数据集分成K个簇,每个簇的中心点代表该簇的质心,使得每个样本点到所属簇的质心的距离最小化。...在本文中,我们将使用Python来实现一个基本的K均值聚类算法,并介绍其原理和实现过程。 什么是K均值算法?...实现K均值算法 接下来,我们实现K均值算法: def k_means(X, n_clusters, max_iters=100): centroids = X[np.random.choice(...K均值算法是一种简单而有效的聚类算法,适用于各种类型的数据集,并且具有较快的运行速度。通过使用Python的NumPy库,我们可以实现K均值算法,并对数据进行聚类分析。...希望本文能够帮助读者理解K均值聚类算法的基本概念,并能够在实际应用中使用Python实现K均值算法

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机器学习day14 K均值算法

K均值算法 K均值聚类的核心目标是将给定的数据集划分成K个簇,并给出每个数据对应的簇中心点。 数据预处理,包括但不限于归一化,离群点处理等 随机选择K个簇中心,我们记为 ? 定义代价函数, ?...对于每个簇k,重新计算各个簇的中心 ? K均值在迭代中,如果J没有达到最小值,那么首先重新计算当前簇的中心 ? ,调整每个样例 ? 所属的类别 ? 来让J的值减少,之后计算 ? ,调整簇中心 ?...K均值算法示意图 ?...K均值聚类算法迭代图 简单说,就是一开始我们假设的簇中心是随便找的,并不能将数据合理的分类,我们不断计算各个数据与最近簇中心的误差,然后又计算每类簇新的中心,算出J,直到无法减少,也这是收敛,表示我们找到了最佳的簇中心用来分类

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机器学习——K-均值算法理论

机器学习(十九) ——K-均值算法理论 (原创内容,转载请注明来源,谢谢) 一、概述 K均值K-Means)算法,是一种无监督学习(Unsupervisedlearning)算法,其核心是聚类(Clustering...),即把一组输入,通过K均值算法进行分类,输出分类结果。...2、代价函数 K均值算法的代价函数,又称为K均值算法的dispulsion函数,公式如下: 可以证明,对于代价函数的公式: 1)K均值算法的第二步(即选好聚类中心后,需要把每个样本分类到对应的聚类中心...3、存在问题——局部最小值 K均值算法的代价函数,也存在局部最优解(极小值)的情况,这个对于K均值算法来说非常不好,如下图所示: 上图左边是待分类的样本,右边上方是根据日常经验来说应该被分类的样子,而右边下面两个分类结果...4、解决方案 为了避免局部最小值的情况,可以多次进行K均值算法的运算。

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阿荣带你玩转K均值分类【matlab算法

背景介绍 k均值算法是聚类分析算法里的其中一种,在若干数据集中,数据的某些属性具有较强的相似性,可以利用相似性将数据分成k类以达到所需的分类效果,在应用中,可作为对复杂数据的预处理,由于K均值算法是从无标注的数据中学习预测模型...算法原理 2.1 k均值算法的条件与约束 根据先验知识分析数据,内定类的数目K值。...2.3 数据到每个聚类中心的距离计算法 可采用欧氏距离的平方作为数据到每个聚类中心的距离计算法 image.png 2.4 聚类中心的计算 可采用均值法求解聚类中心,设Kc={x1,x2,...xj}...hold on; plot(g2(1,:),g2(2,:),'b*'); plot(g3(1,:),g3(2,:),'g*'); hold off; title('K均值算法演示...K均值算法特性 首先是基于无监督学习下划分的聚类方法,在先验的基础上事先内定k取值,k表示数据分为多少类,可用欧式距离的平方计算数据与类之间的距离,类中心可用均值法去求解,从数学角度讲是在优化函数(数据在所属类的距离总和

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机器学习(二)——K-均值聚类(K-means)算法

最近在看《机器学习实战》这本书,因为自己本身很想深入的了解机器学习算法,加之想学python,就在朋友的推荐之下选择了这本书进行学习,在写这篇文章之前对FCM有过一定的了解,所以对K均值算法有一种莫名的亲切感...,言归正传,今天我和大家一起来学习K-均值聚类算法。...K-means k-means算法是一种简单的迭代型聚类算法,采用距离作为相似性指标,从而发现给定数据集中的K个类,且每个类的中心是根据类中所有值的均值得到,每个类用聚类中心来描述。...结合最小二乘法和拉格朗日原理,聚类中心为对应类别中各数据点的平均值,同时为了使得算法收敛,在迭代过程中,应使最终的聚类中心尽可能的不变。 4....,但算法只是收敛到了局部最小值,而并非全局最小值,所以可以引入二分K-均值算法进行优化。

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一文读懂K均值K-Means)聚类算法

簇中所有数据的均值通常被称为这个簇的“质心”(Centroids)。在一个二维平面中,一簇数据点的质心的横坐标就是这一簇数据点的横坐标的均值,质心的纵坐标就是这一簇数据点的纵坐标的均值。...具体过程可以总结如下: a.首先随机选取样本中的K个点作为聚类中心; b.分别算出样本中其他样本距离这K个聚类中心的距离,并把这些样本分别作为自己最近的那个聚类中心的类别; c.对上述分类完的样本再进行每个类别求平均值...距离度量 质心 Inertial 欧几里得距离 均值 最小化每个样本点到质心的欧式距离之和 曼哈顿距离 中位数 最小化每个样本点到质心的曼哈顿距离之和 余弦距离 均值 最小化每个样本点到质心的余弦距离之和...K-Means算法的优缺点 (1)K-Means算法的优点 原理比较简单,实现也是很容易,收敛速度快; 聚类效果较优,算法的可解释度比较强。...结论 K均值K-Means)聚类算法原理简单,可解释强,实现方便,可广泛应用在数据挖掘、聚类分析、数据聚类、模式识别、金融风控、数据科学、智能营销和数据运营等多个领域,有着广泛的应用前景。

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机器学习(九)-------- 聚类(Clustering) K-均值算法 K-Means

K-均值是最普及的聚类算法算法接受一个未标记的数据集,然后将数据聚类成不同的组。 K-均值是一个迭代算法,假设我们想要将数据聚类成 n 个组,其方法为: 首先选择?...K-均值算法也可以很便利地用于将数据分为许多不同组,即使在没有非常明显区分的组 群的情况下也可以。...下图所示的数据集包含身高和体重两项特征构成的,利用 K-均值算法将 数据分为三类,用于帮助确定将要生产的 T-恤衫的三种尺寸。 ?...为了解决这个问题,我们通常需要多次运行 K-均值算法,每一次都重新进行随机初始 化,最后再比较多次运行 K-均值的结果,选择代价函数最小的结果。这种方法在?...选 择的时候思考我们运用 K-均值算法聚类的动机是什么,然后选择能最好服务于该目的标聚 类数。 ? 我们可能会得到一条类似于这样的曲线。像一个人的肘部。

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原创 | 一文读懂K均值K-Means)聚类算法

簇中所有数据的均值通常被称为这个簇的“质心”(Centroids)。在一个二维平面中,一簇数据点的质心的横坐标就是这一簇数据点的横坐标的均值,质心的纵坐标就是这一簇数据点的纵坐标的均值。...具体过程可以总结如下: a.首先随机选取样本中的K个点作为聚类中心; b.分别算出样本中其他样本距离这K个聚类中心的距离,并把这些样本分别作为自己最近的那个聚类中心的类别; c.对上述分类完的样本再进行每个类别求平均值...距离度量 质心 Inertial 欧几里得距离 均值 最小化每个样本点到质心的欧式距离之和 曼哈顿距离 中位数 最小化每个样本点到质心的曼哈顿距离之和 余弦距离 均值 最小化每个样本点到质心的余弦距离之和...K-Means算法的优缺点 (1)K-Means算法的优点 原理比较简单,实现也是很容易,收敛速度快; 聚类效果较优,算法的可解释度比较强。...结论 K均值K-Means)聚类算法原理简单,可解释强,实现方便,可广泛应用在数据挖掘、聚类分析、数据聚类、模式识别、金融风控、数据科学、智能营销和数据运营等多个领域,有着广泛的应用前景。

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